CAPITULO V.pdf TESIS ARDUINO

7/25/2019 CAPITULO V.pdf TESIS ARDUINO

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CAPITULO V

RESULTADOS DEL PROYECTO

Con el desarrollo del presente capitulo se muestran los resultados obtenidos delas diferentes observaciones realizadas a las variables de estudio del sistema de control

de los motores AC y DC, dichas observaciones se llevaron a cabo mediante el uso de

instrumentos que nos permitieron medir y con ello analizar el comportamiento del

sistema de control bajo diferentes regmenes de trabajo.

5.1. Tiempo de reaccin del sistema de control al encender, apagar y variar la

velocidad del motor AC

Medir el tiempo de reaccin en el sistema de control de motores es importante ya

que a travs de este acto se conoce que tan rpido se realiza la comunicacin entre los

diferentes elementos que lo componen. Los tiempos de demora que transcurren a partir

del envi de las seales de control desde la aplicacin Android (orden enviada por el

usuario), hasta llegar al motor AC para el control del encendido, apagado y cambio de

velocidad del mismo pueden ser apreciadas a travs de la Tabla 16.

Para cada caso se tomaron tres mediciones a travs de la utilizacin de un

cronometro; con las cuales se calcul el promedio de la accin del sistema, utilizando la

siguiente ecuacin:

=+++

(8)

En el encendido, en las diferentes mediciones se registraron tiempos menores a

los tres segundos, tiempo aceptable que permite una rpida accin a la vista del usuario.

En cuanto al tiempo de apagado, estos fueron menores a un segundo en todas

las mediciones realizadas; contando as con una excelente respuesta del sistema para

esta accin.


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Para el caso de las diferentes variaciones de velocidad, la respuesta del sistema

se realiza de forma inmediata, ya que tal peticin no pudo ser obtenida a travs del

instrumento utilizado.

Es importante destacar que la diferencia en tiempo entre las acciones deencendido y apagado se debe a razones programticas, ya que la Placa Arduino UNO

toma mucho ms tiempo para la creacin de las respectivas seales de control que

ocurre en el encendido que para generar la orden de apagado en ambos motores.

Tabla 16. Tiempos en segundos de encendido y apagado del motor AC.

Medicin #1 Medicin #2 Medicin #3 Promedio

Tiempo

Encendido

2.48 2.31 2.34 2.3767

TiempoApagado 0.78 0.67 0.67 0.7067

Tiempo deVariacin de

VelocidadNo medible con cronometro

Fuente: Alarcn, Parra, 2014.

5.2. Tiempo de reaccin del sistema de control al encender, apagar y variar la

velocidad del motor DC.

Los tiempos observados en las respectivas mediciones de encendido, pagado y

variacin de velocidad del motor DC fueron imperceptibles para el instrumento de

medicin utilizado por su corta duracin, por lo tanto se toman como tiempos inmediatos,

en otras palabras la placa Arduino UNO no necesita de mucho tiempo para generar la

seal de control del motor DC, de igual manera ocurre para generar la orden de

apagado y sus respectivas seales de variacin de velocidad.

5.3. Variacin de la frecuencia de las seales de salidas SPWM para el control delmotor AC.

Tomando como referencia la ecuacin 9 la variacin en la velocidad del motor

AC es directamente proporcional a la variacin de la frecuencia del mismo; en torno a


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esto; el mtodo SPWM es el encargado de dicha variacin como se ha mencionado en

captulos anteriores.

=

(9)

Cuando el usuario enciende el motor (desde la aplicacin en el mvil); este

comienza su movimiento con una frecuencia al 100%, es decir, el motor AC trabaja a

frecuencia nominal; obteniendo se como resultado tres seales de control SPWM,

donde a travs de la Figura 40 se muestran las seales correspondiente a las fases

encargadas del control del motor a la salida de la electrnica de potencia.

Figura 40. Seales de encendido SPWM para el control del motor AC.Fase A, B y C correspondientes a las seales superior, central e inferior respectivamente.


Luego del encendido del motor y con la utilizacin de un osciloscopio se realizanlas mediciones de frecuencia para las diferentes velocidades, a travs de la delimitacin

en los tiempos de la seal, es decir acotando el perodo de esta. Para cada caso se

realizaron tres mediciones diferentes de frecuencia las cuales se usaron para calcular

un promedio de la frecuencia obtenida de la seal SPWM proveniente del Arduino

Esclavo, para luego comparar el valor promedio con la frecuencia deseada.


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Cabe destacar que para el siguiente anlisis de frecuencias se mostrarn los

procedimientos necesarios para la obtencin de las mediciones correspondientes a la

fase A, ya que la obtencin de datos de las fases restantes se realiza de forma similar.

5.3.1. Seales del sistema de control de velocidad al 30%

En el caso de que el control de velocidad se realice al 30%; la seal de salida de

la electrnica de potencia presenta la forma mostrada en la Figura 41. Para estas

condiciones; la frecuencia de alimentacin deseada para el motor AC debe serde18 Hz

(30% de la frecuencia nominal). Utilizando el osciloscopio se delimito el periodo de la

seal ya que de esta manera dicho instrumento capta el valor de la frecuencia. Donde

los valores obtenidos a partir de las mediciones realizadas son expuestos en la Tabla

17.

Figura 41. Seal de control SPWM para motor ACcorrespondiente a la fase A al 30% de velocidad con su perodo



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Tabla 17. Mediciones correspondientes a la frecuenciaDe las seales SPWM al 30% de la frecuencia nominal.

Frecuencia de control al 30%

Fases FrecuenciaNominal

(Hz)

Medicin defrecuencia (Hz)

#1


#2


#3

Promedio %Error

Fase A 18 16.89 16.89 16.89 16.8900 6.1667Fase B 16.89 16.45 16.89 16.7433 6.9817Fase C 16.34 16.45 16.78 16.5233 8.2039

Fuente: Alarcn, Parra, 2014

La comparacin entre el promedio de la frecuencia obtenida de las tres

mediciones y la frecuencia deseada produce un error del 6.1667% para la fase A, de

6.9817% para la fase B y de 8.2039% para la fase C; como consecuencia de los

diferentes procesos del sistema de control que influyen en la creacin de dichas

seales entre los cuales se pueden mencionar: los tiempos de procesamiento internoen las placas Arduino UNO en cuanto a la configuracin de los TIMERS, la conmutacin

por parte de los MOSFET en la etapa de electrnica de potencia, los retardos en el

sistema de comunicacin y los errores por parte del operador a la hora de la medicin.

Es importante destacar que tales factores de retraso afectan de forma similar a los otros

casos de variacin de velocidad.

Dichos porcentajes de error al ser menores del 10%, se pueden tomar como

aceptables ya que los valores de frecuencia medidos para la manipulacin de la

velocidad del motor al 30% son muy cercanos al valor deseado.


A una velocidad del 50% se obtiene la seal de control SPWM provista en la

Figura 42. Las mediciones obtenidas mostradas en la Tabla 18 corresponden a los

valores de frecuencia medidos de las seales de control, a partir de estos se obtiene elpromedio de la frecuencia medida y se compara con el valor de la frecuencia deseada

la cual es 30Hz. Como resultado de esta comparacin se tiene un porcentaje de error

del 5.4110% para la fase A, de 8.4333% para la fase B y de 7.6890% para la fase C;

siendo este en todas las fases menores al 10% y por lo tanto aceptables.


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Tabla 18. Mediciones correspondientes a la frecuencia de las seales SPWMal 50% de la frecuencia nominal.



(Hz)


#1


#2


#3

Promedio %Error



Figura 42. Seal de control SPWM para motor AC correspondiente a la fase A al 50% de velocidad.Fuente: Alarcn, Parra, 2014.


Con una variacin de velocidad al 70% se obtiene la seal de control SPWM

mostrada en la Figura 43. Las mediciones obtenidas presentadas a travs dela Tabla

19 corresponden a los valores de frecuencia medidos de las seales de control, a partir

de estos se calcula el promedio de la frecuencia medida y se compara con el valor de la

frecuencia deseada la cual es 42Hz. Los resultados arrojados de esta comparacin son:

un porcentaje de error del 3.7460% para la fase A, de 2.9524% para la fase B y de

4.000% para la fase C; como el porcentaje de error para las tres fases es menor al 10%

se toman aceptables dichas mediciones.


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(Hz)


#1


#2


#3

Promedio %Error



Figura 43. Seal de control SPWM para motor ACcorrespondiente a la fase A al 70% de velocidad.



Con una velocidad al 90% se obtiene la seal de control SPWM mostrada en la

Figura 44. Las mediciones obtenidas son expuestas a travs de la Tabla 20. Estas

corresponden a los valores de frecuencia medidos de las seales de control, a partir deestas se calcula el promedio de la frecuencia medida y se compara con el valor de la

frecuencia deseada la cual es 54Hz. Los resultados arrojados de esta comparacin son:

un porcentaje de error del 8.6172% para la fase A, de 8.6172% para la fase B y de

9.2222% para la fase C; como el porcentaje de error para las tres fases es menor al 10%

se toman aceptables dichas mediciones.


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FasesFrecuencia

Nominal

(Hz)

Medicin de

frecuencia (Hz)#1

Medicin de

frecuencia (Hz)#2

Medicin de

frecuencia (Hz)#3

Promedio %

Error

Fase A54

49.02 49.02 50.00 49.3467 8.6172Fase B 49.02 49.02 50.00 49.3467 8.6172Fase C 49.02 49.02 49.02 49.0200 9.2222





Cuando el usuario selecciona una velocidad del 100% la seal de control SPWM

obtenida es mostrada en la Figura 45. Las mediciones captadas son observables atravs de la Tabla 21 las cuales corresponden a los valores de frecuencia medidos de

las seales de control, a partir de estas se calcula el promedio de la frecuencia medida

y se compara con el valor de la frecuencia deseada siendo esta la nominal a 60Hz. Los

resultados arrojados de esta comparacin son: un porcentaje de error del 8.7278% para

la fase A, de 8.7721% para la fase B y de 8.7445% para la fase C; como se puede ver


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en las mediciones sus porcentajes de error son menores al 10% y por lo tanto

aceptadas.



FasesFrecuencia

Nominal(Hz)


#1


#2


#3Promedio %

Error

Fase A60

55.55 55.55 53.19 54.7633 8.7278Fase B 54.3 55.56 54.35 54.7367 8.7721Fase C 55.56 54.35 54.35 54,7533 8.7445




5.4. Medicin del tiempo de desfase entre las seales de control SPWM para el motor

AC.

Para que el control del motor trifsico se realice de forma correcta es necesario

que las tres seales que lo energizan correspondientes a las fases A, B y C estn

correctamente desfasadas, es decir, que se encuentren 120 unas de las otras.


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Para el clculo del desfase se mide el periodo de la seal SPWM mediante la

utilizacin del osciloscopio y se divide entre tres, en otras palabras el desfase entre las

seales corresponde al 33.333% del periodo total medido.

En la prctica, la obtencin de los diferentes tiempos de desfases entre lasseales de control se realiz mediante la observacin de estas a travs del osciloscopio;

tomndose como referencia el tiempo en el que terminaba la seal de una fase y

comenzaba la otra (en el orden de las fases A, B y C). Tal como se presenta mediante

la Figura 46.

Figura 46. Medicin del desfase entre las seales de control SPWMcorrespondiente a las fases A, B y C del motor AC.


5.4.1. Medicin del tiempo de desfase entre las seales de control SPWM para una

velocidad al 30% del motor AC.

Para calcular el valor nominal del tiempo de desfase entre las seales de control

SPWM para el 30% de la velocidad se toma en cuenta el valor de la frecuencia nominal;

siendo esta 18 Hz, a partir de este valor se calcula el perodo total de la seal con la

siguiente ecuacin:


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=

(10)

=

= 0.05556 (11)

Ahora se calcula el tiempo de desfase entre las seales dividiendo entre tres el

valor obtenido en (11):

=.

= 0.01852 (12)

Tomando como referencia el valor reflejado en (12) se deduce que el desfase

entre las seales de la fases A-B y B-C es de 18.52 mseg, a su vez la diferencia en

tiempo entre las seales de las fases A-C es el doble del valor calculado en (12).

Para la obtencin del tiempo de desfase entre las seales de control se

realizaron tres mediciones observables a travs de la Tabla 22; para luego calcular el

promedio de este, el cual se compar con el tiempo de desfase nominal y se consigui

un porcentaje de error de 9.4509 entre las fases A y B, 9.4509 entre las fases B y C y

9.5411 entre las fases A y C. Dichos valores de errores son aceptables por lo cual se

logra el buen funcionamiento del motor.

Tabla 22. Mediciones de los tiempos de desfases de las seales SPWMpara el motor AC con velocidad al 30%

Desfasaje entre las seales de control al 30% de velocidad

Fases

Desfase

Nominal(ms)

Medicin del

desfasaje(ms)#1

Medicin del

desfasaje (ms)#2

Medicin del

desfasaje(ms)#3 Promedio % Error

A-B 18.5167 20.4 20 20.4 20.2667 9.4509A-C 37.0333 40.4 40.8 40.8 40.5667 9.5411B-C 18.5167 20 20.4 20.4 20.2667 9.4509

Fuente: Alarcn, Parra 2014


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Figura 47. Desfase entre las seales de control SPWMcorrespondiente a las fases A, B y C del motor AC con velocidad al 30%.




Al momento de calcular el valor nominal del tiempo de desfase para el caso de la

velocidad al 50% se cuenta con una frecuencia nominal de 30 Hz, obteniendo como

resultado:

=

= 0.03333 (13)

Ahora calculando el tiempo de desfase entre las seales dividiendo entre tres el

valor obtenido en 13:

=.

= 0.01111 (14)

A travs de la Tabla 23 se muestran los valores obtenidos de los tiempos de

desfase entre las seales de control de las cuales se calcul un valor promedio para

luego ser comparada con el valor del tiempo de desfase nominal, arrojando un


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porcentaje de error de 4.3008 entre las fases A y B, de 9.2106 entre las fases B y C y

de 10.714 entre las fases A y C. Siendo valores aceptables ya que se logr el buen

funcionamiento del motor AC para tal velocidad.



FasesDesfaseNominal

(ms)

Medicin deldesfasaje (ms)

#1


#2

Medicin deldesfasaje

(ms)#3Promedio % Error

A-B 11.1100 12.4 12.8 13.6 12.9333 4.3008A-C 22.2200 22.4 25.2 26.8 24.8 10.714B-C 11.1100 12 12 12.4 12.1333 9.2106






Para el caso de la velocidad al 70% se cuenta con una frecuencia nominal de 42

Hz, obteniendo como resultado:

=

4 = 0.02381 (15)


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Calculando el tiempo de desfase entre las seales dividiendo entre tres el valor

obtenido en 15:

= . = 0.00793 (16)

La Tabla 24 muestra los valores obtenidos de los tiempos de desfase entre las

seales de control de las cuales se calcul un valor promedio para luego ser

comparada con el valor del tiempo de desfase nominal, arrojando un porcentaje de error

de 17.6116 entre las fases A y B, de 9.2115 entre las fases B y C y de 10.8913 entre las

fases A y C. Los porcentajes de error obtenidos para este caso se encuentran un poco

alejados de los deseados, aunque el motor responde sin inconvenientes.



FasesDesfaseNominal

(ms)


#1


#2


(ms)#3

Promedio % Error

A-B 7.9357 10 8 10 9.3333 17.6116A-C 15.8714 18 16.8 18 17.6 10.8913B-C 7.9357 8 10 8 8.6667 9.2115





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En el caso de la velocidad al 90% la frecuencia nominal es de 54 Hz, obteniendocomo resultado:

=

4 = 0.01852 (17)


obtenido en 17:

=.

= 0.00617 (18)




de 17.3289 entre las fases A y B, de 16.6407 entre las fases B y C y de 11.2395 entre

las fases A y C. Los porcentajes de error obtenidos para este caso se encuentran un

tanto alejados de los deseados, aunque el motor responde sin inconvenientes.



FasesDesfaseNominal

(ms)


#1


#2


(ms)#3

Promedio % Error

A-B 6.1728 7.6 7.6 7.2 7.4667 17.3289A-C 12.3457 14 13.6 13.6 13.7333 11.2395B-C 6.1728 6.8 7.2 7.6 7.2000 16.6407



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En el caso de la velocidad al 100% la frecuencia nominal es de 60 Hz,

obteniendo como resultado:

=

= 0.01667 (19)


obtenido en 19:

=.

= 0.00556 (20)




de 12.8119 entre las fases A y B, de 10.4104 entre las fases B y C y de 22.225 entre las

fases A y C. En este caso los porcentajes de error obtenidos se encuentran alejados de

los deseados, aunque el motor responde sin inconvenientes.


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FasesDesfaseNominal

(ms)


#1


#2


(ms)#3

Promedio % Error

A-B 5.5550 6.0 6.4 6.4 6.2667 12.8119A-C 11.1100 12.0 12.4 12.4 12.2667 22.225B-C 5.5550 6 6 6.4 6.1333 10.4104




5.5. Mediciones de velocidad para el motor DC

El control de velocidad del motor DC depende directamente de la magnitud del

voltaje que se le aplique a este, por esta razn se realizaron mediciones en funcin al

voltaje de la seal de control y al voltaje de salida para la obtencin de diferentesvelocidades. En la Tabla 27, se muestran los diferentes voltajes medidos a la salida del

Arduino para los diferentes porcentajes del nivel total de Duty Cycle, el voltaje a la

salida de la electrnica de potencia y la velocidad del motor obtenida correspondiente a

cada voltaje aplicado.


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Tabla 27. Mediciones de las caractersticas del motor DC.

Control del motor DC

PorcentajeDuty Cycle

Duty Cycle(bits)

VoltajeArduino

VoltajeSalida EP

RPM

98 250 4.85 11.55 3940

90 230 4.46 11.38 3789

70 179 3.47 10.72 3427

50 128 2.48 10.14 3051

30 77 1.48 8.42 2684

0 0 0 0 0Fuente: Alarcn, Parra 2014

La amplitud del voltaje proveniente del Arduino depende del Duty Cycleque este

programado en la placa como ya se dijo en apartados anteriores, as que no representa

mayor objeto de estudio, pero el voltaje a la salida de la electrnica de potencia (EP) y

las RPM son lo importante a considerar en estas mediciones.

Las seales de control del motor DC son expuestas a travs de las siguientes

figuras donde se observa la variacin de las RPM con respecto a los diferentes Duty

Cycle.

Figura 52. Seal de control para el motor DCa 2684 RPM y con Duty Cycleigual a 77 bits



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Figura 53. Seal de control para el motor DCa 3051 RPM y con Duty Cycleigual a 128 bits


Figura 54. Seal de control para el motor DCa 3427 RPM y con Duty Cycle igual a 179 bits



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El voltaje de salida de la electrnica de potencia como se pudo observar en la

Tabla 27, no presenta una variacin lineal de la amplitud respecto al cambio de la seal

proveniente del Arduino. Esto se debe a la configuracin de esta y a los dispositivos

usados, con esto se quiere decir que la construccin de esta electrnica fue simple,

debido a que solo se buscaba que esta amplificara el voltaje de control y mostrara unavariacin en su voltaje de salida, mas no una variacin lineal o caracterstica de una

ecuacin.

Por otro lado la velocidad no vara linealmente respecto al voltaje aplicado tal

como se muestra en la Figura 57, as que solo se estudi la velocidad para los

diferentes valores de voltaje a la entrada del motor DC. En cuanto a lo expuesto

anteriormente se puede decir que se logr con xito la variacin de velocidad como se

esperaba.

Figura 57. RPM vs Voltaje aplicado en el motor DCFuente: Alarcn, Parra 2014

5.6. Medicin de la temperatura del motor DC

Por ltimo las mediciones de temperatura realizadas al motor DC se muestran en

las tablas 28 y 29. Las cuales expone tanto las mediciones como la corriente aplicada,

estableciendo una relacin de aumento de temperatura respecto a la corriente aplicada,


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a su vez se estudian dos casos uno en el que el motor DC est a rotor libre, es decir,

sin carga y otro donde se le impone una carga mecnica aleatoria para una corriente

especfica, esto con el fin de poder estudiar las variaciones de temperatura respeto a la

corriente para una misma velocidad en lmites de tiempo establecidos.

A travs de la Tabla 24 se aprecian las mediciones de temperatura en funcin del

porcentaje de Duty Cycletomadas desde la aplicacin Android, para el caso en que no

se coloca carga mecnica al motor DC. De estos resultados se puede decir que la

temperatura aumenta ms rpidamente al transcurrir el tiempo a medida que se

aumenta el porcentaje de Duty Cycle, con temperaturas aceptables para el ambiente en

que se trabaj, por tanto se puede decir que los datos medidos desde la aplicacin

Android son coincidentes con la realidad siendo exitosa la medicin de temperatura a

partir de esta.

Tabla 28. Valores de temperatura para el motor DC sin carga experimental.

TemperaturaTiempo (seg)

Corriente

(Amp)30 60 90 120 180

Duty Cycle 30 % 27 28 28 28 29 0.06

Duty Cycle 50 % 27 28 29 29 29 0.11Duty Cycle 70 % 27 28 28 29 30 0.16

Duty Cycle 90 % 27 29 30 30 31 0.22

Duty Cycle 100 % 28 29 29 30 31 0.26

Fuente: Alarcn, Parra. (2015)

En el segundo caso cuando se coloca una carga mecnica al motor obteniendo

las mediciones mostradas en la Tabla 25, se observa que sucede el mismo fenmenoque para el primer caso, es decir, la temperatura aumenta ms rpidamente para un

intervalo de tiempo a medida que aumenta el Duty Cycle; pero al tener carga mecnica

el motor DC, las variaciones de temperatura pueden apreciarse de forma ms clara,

este resultado en conjunto con las mediciones de temperatura acordes a la realidad


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demuestran que la aplicacin imprime por pantalla datos fiables sobre las mediciones

de la temperatura.

Tabla 29. Valores de temperatura para el motor DC con carga experimental.

TemperaturaTiempo (seg)

Corriente

(Amp)30 60 90 120 180

Duty Cycle 30 % 27 28 29 29 30 0.08

Duty Cycle 50 % 27 28 28 29 30 0.15

Duty Cycle 70 % 27 28 29 30 31 0.2

Duty Cycle 90 % 28 29 30 31 32 0.29

Duty Cycle 100 % 27 29 30 32 33 0.35

Fuente: Alarcn, Parra. (2015)


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CONCLUSIONES

La creacin de un sistema de control y supervisin para motores AC y DC

manejado mediante una aplicacin para mviles, usando hardware libre como sistema

de control y el protocolo Ethernet como va de comunicacin, es una respuesta a ladificultad de controlar y supervisar motores a distancia. Con esta innovacin se le brinda

al usuario involucrado con el manejo de motores una alternativa que le permitir realizar

otras actividades mientras controla y supervisa tanto motores AC como DC y a su vez

podr estar a salvo de cualquier riesgo de accidentes relacionados con el motor o su

entorno de trabajo.

En el desarrollo de la aplicacin para dispositivos mviles se escogi como

entorno de trabajo el sistema operativo Android, ya que este es verstil al momento de

crear aplicaciones grficas. Como herramienta de diseo se utiliz el programa eclipse

debido a que este trabaja bajo cdigo java, el cual es de fcil manejo y compatible con

la entorno Android. En la aplicacin se crearon cinco ventanas de trabajo conformadas

por elementos como; botones, texto e imgenes proporcionndole un ambiente

llamativo y amigable al usuario que le permita controlar el encendido, apagado,

variacin de velocidad, y el chequeo del estado de los motores AC y DC con sus

respectivas temperaturas en tiempo real.

Con el propsito de emplear hardware libre para el sistema de control de motores,

se escogi la tecnologa Arduino especficamente la placa Arduino UNO gracias a su

bajo costo, gran variedad de aplicaciones y fcil programacin a travs del lenguaje

C++ .

La placa Arduino UNO es el principal elemento del sistema de control, ya queeste emite las seales para el manejo del motor DC y AC, y a su vez trabaja como

elemento de recepcin y envi de datos tanto va Ethernet para la comunicacin con la

aplicacin Android como I2C para la comunicacin Arduino-Arduino. Como todas estas

tareas requieren de un alto procesamiento se necesitaron dos placas Arduino UNO para

dividir el trabajo.


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La primera placa Arduino UNO llamada Maestro, se encarga del control del motor

DC mediante seales PWM y la transmisin y envo de datos; la segunda placa

Arduino UNO llamada Esclavo se encarga de recibir los datos enviados por la placa

Arduino Maestro para el control de motores AC trifsicos mediante seales SPWM.

Para la comunicacin entre la aplicacin Android y la electrnica de control

formada por los Arduinos se emplea el protocolo TCP/IP y como va de transmisin de

datos el protocolo Ethernet. Este sistema de comunicacin es compatible tanto con los

dispositivos mviles como con la placa Arduino cuando esta se encuentra conectada a

un Ethernet Shield. La transmisin y recepcin de datos a travs de los diferentes

dispositivos que conforman el sistema arroj resultados satisfactorios, ya que las

ordenes enviadas por el usuario a travs de la aplicacin a las placas Arduino fueron

captadas y ejecutadas por estos ltimos sin presentar retrasos, de igual manera la

variable medida a partir de los motores pudo ser apreciada por el usuario en tiempo real

sin inconvenientes a travs de la aplicacin mvil.

Para la energizacin del motor AC fue necesaria una etapa de electrnica de

potencia que pudiera dar suficiente fuerza elctrica a las seales de control, dicha

electrnica est conformada por dos etapas, una referente a la interfaz para el circuito

de potencia que maneja al motor y otra de potencia; la primera se encarga de proteger

al circuito de control de cualquier corriente de flujo proveniente del motor y la etapa de

potencia se encarga de proveer la energa necesaria a las seales de control. Al

conectar las cargas resistivas de prueba a la electrnica de potencia se not que los

MOSFETcalentaban, por tanto se anexo un sistema de enfriamiento conformado por;

pasta refrigerante, disipadores de calor y ventiladores evitando el sobrecalentamiento

de los MOSFET.

Cuando se conect el motor trifsico a la electrnica de potencia junto con el

sistema de control se logr efectivamente el manejo de la mquina encendiendo por

primera vez el motor sin problemas, pero cuando se quiso encenderlo de nuevo los

MOSFETno soportaron la carga produciendo que uno de los seis MOSFETdel sistema

se daara; esto como consecuencia de la alta corriente durante el encendido del motor,


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por lo tanto ocurrieron fallos en la manipulacin del motor. En base a esto, se invita al

diseo de una electrnica de potencia empleando elementos de mayor capacidad para

que el prototipo este completamente funcional.

Respecto a la electrnica de potencia para el motor DC esta funcionperfectamente para motores DC de baja potencia, ya que se pudo controlar usando

seales PWM, pero es importante mencionar que la salida de voltaje de esta etapa no

se comport proporcionalmente con los porcentajes de Duty Cycle establecidos por lo

cual, se deja en manos de otros proyectos el mejoramiento de la electrnica de

potencia.

Finalmente se puede decir que los objetivos planteados fueron logrados con

xito ya que se pudo contralar tanto el motor AC como el DC desde la aplicacin

Android empleando como sistema de control las placas Arduino y usando como medio

de transmisin de datos el protocolo Ethernet. Respecto a la electrnica de potencia

funcion perfectamente, aunque se presentaron dificultades en cuanto a la calidad de

los dispositivos utilizados, con lo que se sugiere por parte de una prxima investigacin

la bsqueda de dispositivos electrnicos de mejor calidad y capacidad que soporten

cargas motorizadas de mayor potencia.


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RECOMENDACIONES

Mejorar la interfaz grfica de la aplicacin vista por el usuario en el mvil

(presentacin, botones, impresin de datos, colores, entre otros), esto con el fin de

generar un ambiente ms amigable y atractivo.

Disear una ventana de ayuda en la aplicacin, con el fin de dar a conocer todo

lo referente al manejo de esta, logrando as que cualquier usuario sepa aprovechar

todos los recursos brindados.

Con el fin de resguardar la integridad y el buen funcionamiento del sistema de

control es necesario el desarrollo de un sistema de seguridad ms elaborado y asegurar

que solo el personal autorizado pueda intervenir en sus acciones.

Si bien es cierto, se ha logrado el correcto control del motor AC y DC empleando

la electrnica de potencia presentada a lo largo de la investigacin; es necesario un

estudio ms profundo con respecto a los componentes que integran tal etapa, para as

obtener un mejor desempeo por parte del sistema de control.

Realizar revisiones de mantenimiento a los diferentes elementos que componen

el sistema de control entre los cuales se pueden mencionar: la aplicacin mvil, las

placas Arduinos, la electrnica de potencia, la red de comunicacin, entre otros; para

asegurar el funcionamiento ptimo del sistema.

Se propone como continuacin al estudio el anlisis de los armnicos producido

en la generacin de las seales SPWM, para as conocer las consecuencias producidas

al alimentar el motor AC con dichas seales.


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