ALUNNO: MASIA ANTONIO

DATA INIZIO
-Murgia Alex
LABORATORIO di
SISTEMI
29/10/2013
-Giovannini Claudio
Aula 54
CLASSE:
DATA di CONSEGNA
TITOLO della PROVA
5^E
GRUPPO N°
12/11/2013
Controllo della velocità di un
motore DC in modo lineare
3
PROVA N°
1/2
SCHEMA ELETTRICO
Prova 1: controllo motore DC con reostato
Prova 2: controllo motore DC con BJT
Gruppo 3 (Murgia Alex / Giovannini Claudio)
Laboratorio Sistemi – Relazione 1
SCOPO DELLA PROVA
Controllo della velocità di un motore DC in modo lineare, utilizzando un reostato nella prima prova
ed un transistor (BJT) nella seconda prova.
CENNO TEORICO
I motori in corrente continua sono caratterizzati da un alto rendimento ed un'alta velocità di
rotazione. Ormai questo tipo di motore è in disuso a causa di alcuni difetti, il più grande dei quali è
la presenza di un contatto meccanico.
Il primo controllo viene attuato attraverso l'utilizzo di un reostato in grado di far variare la tensione
ai capi del motore e quindi la sua velocità di rotazione, essendo i due parametri direttamente
proporzionali, attraverso lo spostamento del contatto mobile. Per il controllo in retroazione viene
calettata all'albero una dinamo tachimetrica oppure un encoder che, essendo un componente
digitale, richiede la presenza di un convertitore di segnale digitale-analogico.
Esiste anche un altro metodo per il controllo di un motore in corrente continua: l'utilizzo di un BJT.
In questa configurazione il BJT è utilizzato come un reostato controllato attraverso il cambiamento
del punto di lavoro che si attua variando la Vb, che modifica la Ib, che a sua volta modifica la Vce.
Maggiore è la Vce e minore è Vn (quindi minore è il n° di giri). Il problema di questo controllo è
che, abbassando il numero di giri del motore, la tensione Vce tra collettore ed emettitore aumenta
ed il componente si surriscalda fino a rompersi.
MISURE IN LABORATORIO
Prova 1: controllo motore DC con reostato
OGGETTO
Motore DC
24V calettato
Vcc (V)
24V
N° prova
Vm (V)
N°giri
Vtg (V)
1
2,76
272,6
4,03
2
4,7
565,7
8,6
3
6,76
895,5
12,92
4
8,26
1099
15,99
5
10,16
1416
20,06
Gruppo 3 (Murgia Alex / Giovannini Claudio)
Laboratorio Sistemi – Relazione 1
6
13,54
1878
27,92
7
16,18
2275
33,52
8
20,3
2848
41,84
9
20,9
3000
43,17
Prova 2: controllo motore DC con BJT
OGGETTO
Vcc (V)
Motore DC
24V
calettato
N° prova
Vm (V)
N°giri
Vce (V)
Vb (V)
°C
1
22,16
2835
0,29
30
27,5
2
20,55
2811
2
24
44
3
18,58
2317
4
21,7
70
4
16,5
1900
6
19,3
92
5
14,58
1893
8
16,8
110
6
9,5
1238
13
11
145
24V
STRUMENTI ADOPERATI
Prova 1: controllo motore DC con reostato
STRUMENTI
MARCA
MODELLO
REOSTATO
/
APP. N°325
TIPO CS65/078
R=418Ω
IMAX=1.1A
MULTIMETRO (VTG)
METEX
M-4650CR
N°1909
PORTATA=200V
MULTIMETRO (VM)
DBC
MULTIMETER M 2006
N°13844
CONTAGIRI
PHOTO/CONTACT TACHOMETER
MOD. RS 163-5348
ALIMENTATORE (VCC)
K.E.R.T
MOD AT 5V
Prova 2: controllo motore DC con BJT
TRANSISTOR BJT
/
BD711
MULTIMETRO (VB)
METEX
M-3650CR
MULTIMETRO (VCE)
METEX
M-4650CR
N°1909
MULTIMETRO (VM)
DBC
MULTIMETER M 2006
N°13844
CONTAGIRI
PHOTO/CONTACT TACHOMETER
MOD. RS 163-5348
ALIMENTATORE (VCC)
K.E.R.T
MOD AT 5V
ALIMENTATORE (VB)
DELTA ELEKTRONIKA
MOD. E018-0.6D
SENSORE DI TEMPERATURA CON
UNA TERMOCOPPIA DI TIPO K
/
/
CALCOLI
Gruppo 3 (Murgia Alex / Giovannini Claudio)
Laboratorio Sistemi – Relazione 1
Come mostra il seguente schema, per la seconda legge di Kirchhoff, la tensione di alimentazione
Vcc è uguale alla somma di Vm sul motore e Vce tra collettore ed emettitore del BJT, se ne ricava
che: Vce = Vcc - Vm
SCHEMA A BLOCCHI DI MISURA
CONDOTTA DELLA PROVA
Sono state eseguite due misure: nella prima un reostato si occupa di controllare la tensione ai capi
del motore mentre nella seconda il reostato viene sostituito da un BJT (BD711).
Gruppo 3 (Murgia Alex / Giovannini Claudio)
Laboratorio Sistemi – Relazione 1
La prima misura è composta da 9 prove nelle quali sono stati rilevati i valori di Vm, Vtg e n°giri.
La seconda misura è invece composta da 6 prove nelle quali sono stati misurati i valori Vm, Vce,
Vb, n°giri e °C.
ANALISI DEI RISULTATI
Avendo riportato i risultati ottenuti dalle due misure nelle tabelle, ne è risultato che: nella prima
prova, aumentando la Vm in ingresso al motore aumenta anche la Vtg in uscita dalla dinamotachimetrica; nella seconda prova si procede inversamente, diminuendo gradualmente la Vm in
quanto per bassi valori di Vm corrispondono alti valori di Vce e quindi un aumento della
temperatura del componente. Si preferisce partire inizialmente con valori più alti di Vce.
Gruppo 3 (Murgia Alex / Giovannini Claudio)
Laboratorio Sistemi – Relazione 1