Avvolgitore, Come Deve Funzionare?

[EGS]

Ciao a tutti.

Premetto che è la prima volta che mi affaccio su questo campo e vorrei capire un po' come funziona. Ho letto un po' in giro ma non riesco bene a capire delle cose.

Brevemente, mi è stato accenato che dovremo sostituire (causa componentistica non più reperibile in caso di guasto) un sistema che tiene "in tiro" un grosso cavo (dovrebbe essere 3x95 + 1x50, non ho ancora i dati precisi) che va ad alimentare un manipolatore da forgia.

La ruota su cui il cavo si avvolge (del diametro di circa 2 metri e mezzo, ma come ho detto non ho ancora i dati completi) è posta in alto. Quando il manipolatore si allontana, la ruota deve girare "dandogli cavo", quando il manipolatore si avvicina, il motore deve riavvolgere il cavo, mantendolo in tiro.

Come applicazione è abbastanza semplice. Ma volevo che qualcuno mi spiegasse come deve comportarsi il motore.

Non ho nè celle di carico nè ballerino.

Fra motore e ruota c'è un riduttore, il cui rapporto mi è sconosciuto per ora.

Io avevo ipotizzato un motore brushless con rispettivo servoazionamento (con recupero dell'energia in rete o resistenza di frenatura) controllato in coppia (con riferimento fisso oppure proporzionale al diametro del cavo sulla ruota, tramite encoder). Quando il manipolatore si allontana, la sua coppa "vince" quella del motore, lasciando svolgere il cavo. Quando il manipolatore si avvicina, il motore, in coppia, "tira" il cavo in modo da avvolgerlo. Quindi a me basterebbe semplicemene dare un riferimento.

Sto sbagliando qualcosa?

Grazie.

Modificato: 19 gennaio 2011 da EGS

[Livio Orsini]

Io avevo ipotizzato un motore brushless con rispettivo servoazionamento (con recupero dell'energia in rete o resistenza di frenatura) controllato in coppia (con riferimento fisso oppure proporzionale al diametro del cavo sulla ruota, tramite encoder).

Premessa.

Chopper, brushless ed inverter, salvo casi particolarissimi e speciali, non recuperano in rete. Nelle fasi di frenatura l'energia meccanica che il motore trasforma in energia elettrica, comportandosi da generatore, viene dissipata in minima parte dai circuiti interni e, per la parte preponderante, incrementa la carica dei condensatori del DC bus, per cui è necesario un resistore che dissipi questo eccesso di eenrgia.

Nel caso in esame le fasi di svolgitura non sono continue, pertanto una motorizzazione tramite asincrono e inverter con controllo vettoriale, o con azionamento brushless, funzionerebbe senza grossi problemi di dimensionamento di gruppo frenante.

Personalmente, sulla base delle scarse informazioni che puoi dare al momento, opterei per un azionamento asincrono con controllo vettoriale.

Questa è una classica applicazione da "servodiametro". In altri termini il tiro è controllato ad anello aperto dando un riferimento di coppia proprozionale al tiro stesso ed al diametro dell'avvolgimento.

Si tratta di una prima indicazione di massima perchè sarebbero necesari tutti i dati meccanici per dimensionare e valutare l'applicazione.

Per il funzionamento del servodiametro ti consiglierei di dare una lettura al mio tutorial sulle regolazioni, nel sesto capitolo, che tratta delle appliciazioni, trovi anche la descrizione di un'applicazione di servodioametro con chiarimenti e spiegazioni sui principali punti nevralgici del caso.

Il tutorial lo trovi nella sezione didattica, sottosezione elettrotecnica. Lo trovi anche nei ducumenti degli incontri al SAVE 2007.

Nella sozione dedicata ai possessori della forum card, potresti anche scaricare un mio programma per PC per il dimensionamento e verifica di varie tipologie di motorizzazioni, tra cui anche motorizzazioni per avvolgitori.

[EGS]

Mi scuso per il ritardo nella risposta.. Ma solo ora sono riuscito a reperire qualche dato..

Innanzitutto grazie a Livio per la risposta, mi sono scaricato il tutorial e lo sto studiando

Dati che posso fornire:

- diametro minimo: 1000mm

- diametro massimo: 2200mm

- è presente un finecorsa di cavo svolto.

- il motore già presente è 7.5kW 1500rpm, con ventilazione forzata ed encoder sull'albero motore. Purtroppo la targhette di motore e ventilatore risultanno illeggibili , l'azionamento già presete (Lust, che andrà cambiato) ha come uscita 3/peak 0-450V 35A.

- il rapporto del riduttore è di 1:72

- coppia di tiro massima che il cavo può accettare: 8500Nm

- la velocità di rotazione della "ruota" non supera i 10rpm

Ho optato per un inverter a controllo vettoriale Siei Gefran. Ma credo che si andrà mooolto per le lunghe, il cliente non ha fretta.

Cos'altro dovrei considerare?