Rapporto Tra Inerzia E Hp - Come scegliere un motore

[marcellobello]

Sono Marcello e mi occupo di macchine per costruire telescopi; ne esistono di vari tipi ed io sono interessato ad una in particolare: la macchina tipo Zeiss.

Si tratta di due motori disposti simmetricamente che sono in grado di variare indipendentemente la loro frequenza di rotazione e che muovono due dischi di vetro posti in orizzontale (si formano le cosiddette figure di Lassaius) . Il movimento di va e vieni permette di creare le superfici desiderate (sferiche o paraboloidali) che opportumanente alluminizzate forniranno lo specchi del telescopio.

Io, di motori e controller, ne capisco meno che niente ma questo mi sembra il posto migliore dove cercare aiuto.

I dati che conosco sono:

1) I due dischi di vetro possono pesare da 1 kg fino a 30 kg (da quello che ho capito l'aspetto inerziale del carico di un motore e' importante)

2) I motori che cerco io devono poter ruotare fino ad un max di 200 giri per minuto con la possibilita' di cambiare senso di rotazione e di

poter programmare via PC dei cicli (per esempio, motore sinitro ruota a 20 giri per minuto in senso orario mentre motore di destra a 25

giri per minuto in senso antiorario per 20 secondi poi altre condizioni per 10 secondi e cosi' via).

Chi sa darmi delle dritte per capire come mi devo muovere?

Ringrazio in anticipo per l'attenzione,

Marcello

[Livio Orsini]

Perbacco ti servirebbe un corso accelerato di elettromeccanica.

Lasciando perdere le facezie, veniamo alle tue richieste.

Prima cosa la tua macchina che destinazione dovrebbe avere? Industriale? Amatoriale? Quanti esemplari pensi di produrrne?

Non sono domande fatte solo per curiosità, ma servono per orientare le scelte.

Con le velocità che dichiari devi prevedere un riduttore di velocità tra motore e utenza (disco). Il rapporto di riduzione dovrebbe essere 1:10 < r < 1:15. Perchè motori che ruotino a 200 rpm di velocità max non sono prodotti standard e di facile reperibiltà.

Con questi rapporti di riduzione l'inerzia del carico, vista dal motore, diventa trascurabile o comunque poco influente.

Da ultimo, ma non ultimo, in questa discussione al primo messaggio trovi il link al mio breve tutorial sul dimensionamento dei motori. Son solo 3 o 4 pagine, prova a leggerlo, forse potrà chiarirti qualche dubbio.

Se ci dai qualche altro dato forse potremmo darti indicazioni più precise.

[marcellobello]

Gentilissimo Livio,

grazie per la tua risposta.

Ti do ulteriori elementi utili in modo da poter approfittare della tua esperienza.

La macchina e' per uso esclusivamente amatoriale e personale e, in genere, chi

la costruisce fa uso di materiale di scarto (surplus, tipo ... motori di lavatrici e simili).

Quindi penso di costruire solo una macchina e con materiali "poveri".

E' pensabile usare 2 motori di lavatrici? Ammettiamo che usi un riduttore

1 a 10 ... con la presa di una utenza domestica (220 V ... ) come posso

variare la velocita'? Qual e' la coppia che posso generare a 2000 (1:10) giri

al minuto (o almeno come ordine di grandezza)?

In definitiva il mio orientamento generale sarebbe:

1) usare due motori di lavatrice

2) collegarli ad un PC (e' cosa possibile?) tramite una interfaccia (quale?)

3) programmare dei cilci Hz (giri la minuto sia in senso orario che antiorario ) verso tempo

Grazie mille per il tempo e la considerazione,

Marcello.

[Livio Orsini]

1) usare due motori di lavatrice

Visto il tipo di lavorazione non credo siano molto adatti.

Se poi ti riferisci ai classici motori monofasi, con condensatore e due velocità, abbandona l'idea.

Per il tuo lavoro son necessari motori a cui puoi variare la velocità con continuità e stabiltià.

Ora se ti orienti su motori in ac ti necessita un inverter, per motore, con controllo vettoriale e razione da encoder. In più il motoere deve essere un buon motore anche se di piccolissima potenza.

A questo punto meglio ricercare motori in continua, di piccola potenza, da pilotare con chopper a transistor. Il tutto costerebbe molto meno e sarebbe di più facile controllo.

In ordine alla coppia tieni presente che se usi una riduzione 1:10 la coppia erogata al carico sarà C = C_m*n10.

Dove C_m è la coppia erogata dal motore e "n" è il rendimento del riduttore, sempre <1. Con trasmissioni a cinghia sei nell'ordine dello 0.9, però è quasi impossibile fare rapporti 1:10. Con riduttori ad ingranaggi dipende dal tipo di riduttore: si va da 0.6 a 0.2 (sono valori indicativi, il vero valore te lo da il costruttore).

[roberto8303]

I motori che cerco io devono poter ruotare fino ad un max di 200 giri per minuto con la possibilita' di cambiare senso di rotazione e di

poter programmare via PC dei cicli (per esempio, motore sinitro ruota a 20 giri per minuto in senso orario mentre motore di destra a 25

giri per minuto in senso antiorario per 20 secondi poi altre condizioni per 10 secondi e cosi' via).

Chi sa darmi delle dritte per capire come mi devo muovere?

oltre a quanto detto da Livio, chiedo, che precisione ti occore? cioe 25giri minuto con quale errore? 25 +/- 5rpm o 0,5 rpm? sono due cose moolto diverse...

poi invece di usare un pc potresti usare un plc con pannello hmi dove impostare velocita e tempo di lavoro dei due motori...

[marcellobello]

Ciao Roberto,

la stabilita' in frequenza elevata potrebbe essere dannosa per il risultato finale: sembra paradossale, ma la superficie sferica viene ottenuta

tramite una certa dose di movimenti random e le periodicita' della macchina sono un problema se non tenute sotto controllo.

Quindi una incertessa del 10% e' benvenuta (anzi!).

Potresti darmi ulteriori consigli sul tuo suggerimento? Esiste un sito per il materiale surplus di occasione (motori, scatole di riduzione e cosi'

via)?

Grazie per la tua risposta,

Marcello

[roberto8303]

dicevo questo perche usando dei motori asincroni con dei riduttori difficilmente avrai un abbassamento notevole di giri nella lavorazione, quindi potresti provare all inizio solo inverter e motore in anello aperto, nel caso in cui non andasse bene, aggiungi un encoder al motore e chiudi l anello di regolazione collegando l encoder del motore sull inverter.

Poi, io non so se trovi un sistema gia fatto del genere, credo che vada dimensionato ad hoc secondo le necessita di lavorazioni, che purtroppo non conosco...

da quanto ho capito, ti serve un inverter per variare gli rpm del motore, un riduttore per ottenere piu coppia e circa 200rpm che chiedi, un plc che gestisca velocita dei motori, senso di rotazione, tempi di rotazione, pause,ecc ecc; ovviamente tutti questi parametri devono essere monitorati e modificabili da un pannello hmi.