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5/19/2018 seguidor proyecto.docx

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LENGUAJE DE CONTROL Y MAQUINAS ELECRICAS

TEMA:

DISEO E IMPLEMEMTACION DE UN SISTEMA DE CONTROL

AUTOMTICO PARA UN SEGUIDOR SOLAR CON BASE PLANA

INTEGRANTES:

Guido Leonardo Jaramillo Cabrera Henry Mauricio Abad Medina

Cristian Santiago Chamba Paladines Santiago E. Bustamante Poma Brayan Gabriel Gonzlez Dota Jaime Jos Celi Poma

CICLO:

5TOde Electrnica

DOCENTES:

Ing. Santiago Vsquez Romero

Ing. Diana Len

LOJAECUADORSEPTIEMBRE- FEBRERO

2013-2014


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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR SUDAMERICANO

SEGUIDOR SOLAR Pgina 2

RESUMEN:

El consumo de energa es bsico para muchos aspectos del funcionamiento. La demanda de

electricidad en nuestra sociedad es cada vez ms alta, hoy en da las energas renovables, o

verdes, estn muy demandadas

La energa solar es la energa obtenida mediante la captacin de la luz y el calor emitidos

por el Sol. Para captar la radiacin solar se utilizan paneles solares situados sobre cubiertas

o sobre el suelo. Estos paneles pueden ser fijos o estar situados sobre seguidores solares.

Abstract

Energy consumption is critical to many aspects of the operation. Electricity demand in our

society is increasingly high, nowadays green renewable energy, or are in high demand

Solar energy is energy obtained by harnessing the light and heat emitted by the sun to

capture solar radiation solar panels located on roofs or on the ground are used. These panels

can be fixed or be located on solar trackers.


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INTRODUCCION

Hoy en da el consumo de energa se ha vuelto un factor bsico para muchos aspectos de la

actividad y el progreso. Por ende, la energa es imprescindible para el progreso de un pas,

tanto es as que la tasa de consumo energtico est muy relacionada con el grado dedesarrollo econmico. Esta es la razn por la cual las energas renovables, o verdes, estn

siendo muy demandadas ya que su utilizacin no produce emisiones contaminantes para el

medio ambiente y se obtienen a partir de fuentes naturales que son virtualmente

inagotables, siendo el sol la ms importante de ellas. Gracias a esta alternativa se prev para

un futuro no muy lejano una creciente disminucin en la dependencia de las fuentes

tradicionales de energa obtenidas a partir de combustibles fsiles (petrleo, carbn y gas

natural).

Pero para ello debemos continuar fomentando la necesidad que tenemos de utilizar este tipo

de energas, ya que as podremos mantener nuestro planeta en armona y, por consiguiente

la extensin de las condiciones favorables para permanecer habitable a largo plazo.


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OBJETIVOS

Objetivo general

Disear un seguidor solar que presente una respuesta adecuada a la presencia de luz

Objetivos Especficos

Disear el controlador de posicin del motor para el seguidor solar

Implementar por medio de un sistema microprocesador con la electrnica adecuada

el controlador para el seguidor solar

Verificar el funcionamiento para el seguidor solar


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INDICE DE CONTENIDOS

RESUMEN..................................................................................................................... 2

ABSTRACT 2

INTRODUCCIN... ..3

OBJETIVOS ..4

DESARROLLO7

AVR..7

SERVOMOTOR8

LDR.. 8

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA8

LM293D.9

FUENTE DE ALIMENTACIN9

FUNCIN DE TRANSFERENCIA9

DISEO DEL SEGUIDOR10

CLCULOS DE LA FUNCION DE TRANSDFERENCIA10-13

DIAGRAMA DE CIRCUITO DEL MOTOR DE LA BASE14

CODIGO REALIZADO EN EL PROGRMA CODEVISION PARA CONTROLAR EL

MOVIMIENTO DEL SERVO MOTOR..14-16

RECURSOS 17

CONCLUSIONES.. 18

RECOMENDACIONES.19


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BIBLIOGRAFA.. 20

ANEXOS.21


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DESARROLLO

AVR

Los AVR son una familia demicrocontroladoresRISC del fabricante

estadounidenseAtmel. Cuenta con bastantes aficionados debido a su diseo simple y lafacilidad de programacin. El AVR es una CPU dearquitectura Harvard.Tiene 32 registros

de 8 bits. Algunas. instrucciones slo operan en un subconjunto de estos registros

Fig 1. ATMEGA32DATASHEE DEL ATMEGA32

Fig 2. Datashee ATMEGA32Servomotor

Un servomotor es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene lacapacidad de ubicarse en cualquier posicin dentro de su rango de operacin, y mantenerse

estable en dicha posicin.1

Un servomotor es un motor elctrico que puede ser controlado tanto en velocidad como en

posicin
http://es.wikipedia.org/wiki/Microcontroladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/RISChttp://es.wikipedia.org/wiki/Atmelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_Harvardhttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Servomotor#cite_note-Kosow1993-1http://es.wikipedia.org/wiki/Servomotor#cite_note-Kosow1993-1http://es.wikipedia.org/wiki/Servomotor#cite_note-Kosow1993-1http://es.wikipedia.org/wiki/Servomotor#cite_note-Kosow1993-1http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_Harvardhttp://es.wikipedia.org/wiki/Atmelhttp://es.wikipedia.org/wiki/RISChttp://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador


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Fig 3. Servomotor

LDR. (Fotorresistencias)

Son, como su nombre lo indica, resistencias cuyo valor vara de acuerdo al nivel de luz al

que estn expuestas.

Fig 4. LDRMotor de corriente continua.- es una mquina que convierte laenerga

elctrica en mecnica .Provocando un movimiento rotatorio, gracias a la accin del campo

magntico.

Fig 5 Motor Corriente Continua

LM293D.-

El integrado permite formar dos puentes H completos con lo que se puede realizar el

manejo de dos motores, en este caso el manejo ser bidireccional, con frenado rpido y con

posibilidad de implementar fcilmente el control de la velocidad

fig 6 LM293D para puente H
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica


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Fuente de alimentacin es un dispositivo que protege equipos electrnicos contra posiblesfallas elctricas. Un UPS es un dispositivo conectado entre la red elctrica (conectado a la

alimentacin de la empresa elctrica) y los materiales que necesitan proteccin.

Fig 7 Fuente de AlimentacionFuncin de transferencia

Una funcin de transferencia es un modelo matemtico que atreves de un cociente

relaciona la respuesta de un sistema (modelado) a una seal de entrada o excitacin. Por

definicin una funcin de transferencia se puede determinar segn la expresin: donde H(s)

es la funcin de transferencia

Fig. 8 Funcion de Transferencia

DISEO DEL SEGUIDOR

Para la realizacin del seguidor solar se debe proceder al desarrollo de los siguientes pasos,los cuales nos darn cada vez las pautas a seguir para el correcto desempeo del mismo.

En primera instancia analizaremos los seguidores solares de tipo LDR. Una vez realizadaesta tarea se debe proceder a identificar cules son las caractersticas distintivas o de valorpara cada tipo de seguidor.

Trabajaremos con el AVR ATMEGA32 el cual ser el encargado de realizar la tarea decontrolar los motores as como la comparacin entre las diferentes lecturas de resistenciaque arrojarn 2 fotoceldas situadas en la parte superior del eje y al lado del rea efectiva.

Otra parte bsica y complementaria del diseo seguidor solar aqu proyectado, es la partemecnica, la cual se encarga de realizar los movimientos necesarios para promover lamaximizacin de la eficiencia. Esta parte se encuentra conformada por dos motores uno enla base del soporte y otro en la base del panel.


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Una vez finalizado y montado el diseo electrnico y mecnico es cuestin de montaje delsistema completo en su rea proyectada de trabajo, donde al inicializar el sistema realizapor s mismo una bsqueda inicial de comparacin de intensidad luminosa.

Fig. 9 Diseo del Seguidor SolarCALCULOS

FUNCIN DE TRANSFERENCIA DEL MOTOR

DATOS:

Km= Constante Torque Nm/A

F= Coeficiente de Razonamiento Viscoso Nm.s/R

Jm= Momento de Inercia kg.m2

w(s)= Velocidad del motor

I(s)= Corriente del Motor

FORMULAS:


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FUNCIN DE TRANFERENCIA DEL AMPLIFICADOR

FUNCIN DE TRANSFERENCIA DE LDR


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FUNCION DE TRANSFERENCIA DEL CIRCUITO

(1) (2)

(3)

Reemplazamos en Y(s) la X(s)


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(

) Ahora reemplazamos B(s) en la Ecuacin

( )

[

]

DIAGRAMA DE CIRCUITO DEL MOTOR DE LA BASE


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CODIGO REALIZADO EN EL PROGRMA CODEVISION PARA CONTROLAR

EL MOVIMIENTO DEL SERVO MOTOR.

#include

#include

// Declare your global variables here

int m,f,f1,g;

void main(void)

{

// Declare your local variables here

// Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In


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// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

// Port C initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization

// Func7=In Func6=In Func5=Out Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=0 State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTD=0x00;

DDRD=0x30;

TCCR1A=0xA0;

TCCR1B=0x12;

TCNT1H=0x00;

ICR1H=0b00010011;

for (f=0;f


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{

delay_ms(100);

OCR1A=m;

};

while (1)

{

g=20;

OCR1A=m;

if (PINC.0==1)

{delay_ms(f);

f--;

f1=f+1;

}

if (PINC.1==1)

{delay_ms(g);

f1--;

f=f1+1;

}

}


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RECURSOS

Materiales Bibliogrficos

Motores

Funciones de transferencia

Diagramas

Estabilidad

Materiales Econmicos

Aluminio

Balsa

LDR de 9 y 11ohmios

Motor de corriente contina

Servomotor

Fibra de vidrio


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CONCLUSIONES

Primero que nada porque se consigui la implementacin del sistema mecnico sencillo

y econmico de un seguidor solar y con un diseo robusto por las piezas metlicas que

lo conformaron.

Por la otra parte no se logr un funcionamiento correcto, ya que la parte ms difcil fue

acoplar los motores a la base para que haya un buen movimiento de dicho seguidor.

Como conclusin sobre las placas realizadas tanto para el puente H de motor de la base

como para el circuito de la base del panel, los diseos se realizaron sin ningn

inconveniente ya que tenamos un conocimiento claro de cmo realizarlas.


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RECOMENDACIONES

Respecto de la parte mecnica del seguidor podemos recomendar tomar en cuenta la

ubicacin de los cables, ya que en nuestro proyecto al girar la base del seguidor se iban

enredando en la estructura y eso no permita que se desarrolle favorablemente.

Se recomienda acoplar correctamente los motores para no tener problemas al girar el

seguidor, y poder captar toda la luz solar.

Por ltimo cabe hacer mencin que durante las horas invertidas en el presente trabajo de

investigacin se aprendi que las partes componentes del sistema fueron econmicas

gracias al diseo que se realiz para la elaboracin del proyecto.


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BIBLIOGRAFA

Fotorresistencias. En lnea. (Disponible en).http://www.neoteo.com/ldr-fotorresistencias/

Motor de Corriente Continua. En Lnea. (Disponible en).

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continua

Servo Motores. En lnea. (Disponible en).

http://www.monografias.com/trabajos12/decibin/decibin.shtml

Instituto Tecnolgico Superior De Arandas. Diseo de un seguidor solar para eficientar lacaptacin de energa solar en los paneles fotovoltaicos (Pdf)
http://www.neoteo.com/ldr-fotorresistencias/http://www.neoteo.com/ldr-fotorresistencias/http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continuahttp://www.monografias.com/trabajos12/decibin/decibin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/decibin/decibin.shtmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continuahttp://www.neoteo.com/ldr-fotorresistencias/


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ANEXOS


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