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Motore in corrente continua

Circuiti, campi elettromagnetici e teoria delle linee di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

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[1] Motore in corrente continua

Messaggioda Foto Utentedario » 11 apr 2006, 12:47

Salve,

devo realizzare un controllo di poszione utilizzando un motore in corrente continua, consultando alcuni datasheet ho notato che per alcuni motori sono riportate le curve di coppia a partire da un valore di velocità non nullo. Questo però non accade su tutti i datasheet, ora vorrei sapere, in generale tutti i motori in corrente continua hanno problemi alle basse velocità (non a rotore fermo, ovviamente!) o è un problema che si presente solo con alcune realizzazioni.

Grazie.
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Messaggioda Foto UtenteDomenico » 11 apr 2006, 15:31

Per quanto ne so un motore DC dovrebbe dare la stessa coppia anche a bassissime velocità fino a rotore bloccato.
L' unico problema che si ha a rotore bloccato è che la coppia nominale è possibile prelevarla solamente per un determinato tempo dopodichè si cucinano le lamelle del collettore.
Normalmente sui cataloghi questo tempo è indicato.
Domenico.
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Messaggioda Foto Utentedario » 11 apr 2006, 15:57

Grazie per la risposta,

sapevo che non era possibile un funzionamento a rotore bloccato perché la corrente assorbita dal motore sarebbe troppo elevata, mi è venuto un dubbio su eventuali problemi a basse velocità perché in diversi cataloghi sono riportate le curve di coppia a partire da un valore di velocità non nullo(60% della nominale). In altri cataloghi (di altri produttori) invece ho trovato curve di coppia a partire da velocità nulla.

Forse in base alle caratteristiche di costruzione alcuni motori possono funzionare anche a basse velocità, mentre altri no.
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Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 11 apr 2006, 17:49

A velocita' veramente molto basse rispetto a quelle normali,
il motore in continua tende ad andare "a strappi", quindi puo'
non seguire piu' la regolazione di velocita'.
Questo puo' diventare un problema per controlli di posizione
molto precisi ma si deve anche osservare che far girare il motore
a bassissima velocita' in vicinanza della posizione da
raggiungere fa oltretutto perdere molto tempo.
La soluzione migliore e' quella di "guidare" la decelerazione
del motore (la velocita' deve decrescere con la radice
quadrata dell'errore di posizione) per ottenere precisione
massima in tempi minimi.
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Messaggioda Foto Utentedario » 11 apr 2006, 21:03

g.schgor ha scritto:A velocita' veramente molto basse rispetto a quelle normali,
il motore in continua tende ad andare "a strappi", quindi puo'
non seguire piu' la regolazione di velocita'.
Questo puo' diventare un problema per controlli di posizione
molto precisi ma si deve anche osservare che far girare il motore
a bassissima velocita' in vicinanza della posizione da
raggiungere fa oltretutto perdere molto tempo.
La soluzione migliore e' quella di "guidare" la decelerazione
del motore (la velocita' deve decrescere con la radice
quadrata dell'errore di posizione) per ottenere precisione
massima in tempi minimi.


Grazie per la risposta, vorrei chiederti se il funzionamento a basse velocità può provocare rotture del motore. Per ottenere una decelerazione guidata è necessario implementare un controllo in velocità 'comandato' da uno in posizione?

Grazie.
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Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 12 apr 2006, 7:44

Alla tua prima domanda rispondo no (a menoche' la
coppia resistente blocchi il motore)
Alla seconde rispondo si.
Se ti interessano dettagli su questo tipo di controllo,
posso aprire un topic su tale argomento.
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Messaggioda Foto Utentedario » 12 apr 2006, 9:48

Ti ringrazio per la risposta, non è necessario aprire un topic perché questo è un progetto per l'università e voglio sbatterci prima la testa sopra io. Magari più in la lo apro io se mi è necessario qualche altro chiarimento.

Permettimi di sfruttare un'ultima volta la tua disponibilità, ho studiato per grosse linee le due soluzioni, quella con controllo direttamente in posizione e quella con controllo di velocità e posizione integrato. Ho notato che un grosso vantaggio presentato dalla seconda soluzione è quello di ottenere una decelerazione 'forzata' da una coppia negativa, mentre nel primo caso la decelerazione è ottenuta a mezzo di riduzione della coppia motrice al carico. Questo è vero se il controllore in posizione che 'comanda' quello in velocità è implementato con blocco proporzionale con saturazione.

Ora mi premeva valutare se invertire la tensione di alimentazione mentre il motore gira ad una velocità w poteva essere problematico per la sua integrità. Non ho effettuato nessuna valutazione numerica, ma ad 'occhio' anche se invertendo la tensione di alimentazione mentre il motore è in moto si avrebbero la forza controelettromotrice e l'alimentazione concordi (quindi con corrente negativa potenzialmente elevata ed elevata coppia frenante) l'effetto induttivo della spira dovrebbe aiutare a limitare la corrente, che tenderebbe a variare fortemente cambiando segno, e la tensione autoindotta nella spira dovrebbe aumentare ed essendo opposta ad alimentazione e f.c.e. limita la corrente nel circuito. Allo stesso tempo la coppia resistente riduce la velocità di rotazione del rotore riducendo la f.c.e. e quindi riducendo la f.e.m. complessiva che contribuisce alla corrente quando diminuisce la tensione autoindotta nella spira.

Dopo tutto questo romanzo, vorrei chiederti, le mie considerazioni sono giuste e quindi non è problematico invertire la tensione di alimentazione per ottenere una coppia frenante, oppure ci sono effetti 'secondari' non presenti nel mio modello del motore che potrebbero portare problemi in termini d'integrità e/o funzionamento.

Grazie, Ciao.
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Messaggioda Foto UtenteDomenico » 12 apr 2006, 10:01

A livello industriale dopo l'anello di velocità è d'obbligo l'anello di corrente per non distruggere motore e/o azionamento.

Anello posizione >> Anello velocità >> Anello corrente.

Domenico.
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Messaggioda Foto Utentedario » 12 apr 2006, 10:12

Domenico ha scritto:A livello industriale dopo l'anello di velocità è d'obbligo l'anello di corrente per non distruggere motore e/o azionamento.

Anello posizione >> Anello velocità >> Anello corrente.

Domenico.


L'anello in corrente? Non dovrei utilizzarlo per ottenere una alimentazione con corrente costante del motore? In questo modo otterrei un sistema non lineare e con coppia costante per un range di velocità?

A me non serve implementare nulla del genere, non mi converrebbe inserire al massimo un paio di triac per protezione (devo alimentare un motore da una decina di W)?.

A pensarci bene un triac in questo caso non andrebbe bene...!

Grazie.
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Messaggioda Foto UtenteDomenico » 12 apr 2006, 13:02

dariodimaio ha scritto:Ora mi premeva valutare se invertire la tensione di alimentazione mentre il motore gira ad una velocità w poteva essere problematico per la sua integrità...


L'anello di corrente a valle di quello di velocità serve proprio a non fulminare il motore, indipendentemente dalla potenza: 10 W o 10 MW.

Domenico.
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