Scelta motore elettrico per serraggio

[PiMech]

Salve a tutti, 

avrei alcuni dubbi (parecchi a dire il vero 😁) sulla scelta di un motore elettrico per un applicazione che ora vi illustro.
In pratica dovrei movimentare una griffa mobile di una morsa su cui viene posizionato un particolare di circa 500kg.

L’automazione della griffa viene attraverso una vite trapezoidale posta ad asse verticale. Quindi la chiocciola farà traslare/sollevare (velocità circa 20mm/s) di 300mm la griffa mobile col particolare poggiato sopra fino a raggiungere la griffa di bloccaggio. Raggiunta la griffa di bloccaggio è necessario serrare il particolare con una forza di circa 50kN.

Lasciando perdere il dimensionamento della vite, della coppia richiesta (cose su cui sto mettendo a punto i calcoli) per la traslazione, vorrei chiedervi come mi devo regolare per la scelta del motore.

In particolare il dubbio che ho riguarda che le varie guide che ho letto sul dimensionamento di un motore indirizzano la scelta principalmente con una coppia nominale, con una velocità di rotazione ed una coppia di spunto.

Nel caso della morsa, avrò un carico durante la rotazione (traslazione della vite), ma nel momento in cui si blocca la griffa, la rotazione si ferma e dovrò raggiungere una certa coppia (coppia di stallo?) per ottenere un determinato serraggio da mantenere per qualche minuto. É necessario che il serraggio viene mantenuto anche in caso di assenza di corrente.

Come ci si regola in questi casi per il dimensionamento? Che tipologia di motore potrebbe essere adatto (mantenendo al minimo i costi) per un’applicazione simile?

grazie

 

[Livio Orsini]

Devi fare i conti di quantocorrisponde la forza di serraggio come coppia all'albero motore. Questo è un calcolo puramente meccanico.

 

Poi dovrai scegliere il motore, anzi l'azionamento ovvero motore più convertitore, che sia in grado di erogare quella coppia a velocità zero.

Qualche decennio fa si sarebbe considerato solo un motore cc, macchina che da la sua coppia nominale già a velocità zero.

Oggi si possono ottenere prestazioni simili anche con MAT pilotati da inverter vettoriali ad anello chiuso.

se dovessi scegliere io, valutando solo in base alle prestazioni, sceglierei un azionamento ABB del tipo DTC (Direct Torque Control), che offono ottime prestazioni in caso di sollevamento (ma non solo).

[PiMech]

 

Il 15/4/2020 alle 07:52 , Livio Orsini ha scritto:

Devi fare i conti di quantocorrisponde la forza di serraggio come coppia all'albero motore. Questo è un calcolo puramente meccanico.

 

 

Grazie per la risposta.

Quindi mi pare di capire che dovrò scegliere un motore che a velocità zero già eroghi quella coppia nominale. Il che significa che a regime, ad es, di 1500rpm, dove necessito di una coppia molto più bassa, avrò un motore sovradimensionato per quella condizione.

 

Per quanto riguarda i calcoli meccanici, ho sviluppato dei calcoli preliminari considerando una vite 36x6 (mi tocca valutare più a fondo, probabilmente dovrò utilizzare una vite trapezoidale da 45mm, ma in ogni caso il valore di coppia varierà di poco).

In pratica durante la movimentazione della griffa, sull'albero della vite sarà necessaria una coppia di circa 40 Nm e 100 rpm (considerando una velocità di traslazione di 10mm/s e un peso di 800 kg, ho ridotto i valori rispetto a quanto scritto nel primo post).

Utilizzando un riduttore 1:15 e considerando un rendimento di 0,75, all'albero motore sarà necessaria una coppia di 3,5Nm @ 1500 rpm, ovvero un motore da 0,6kW.

Questo però unicamente durante la movimentazione.

Quando la morsa bloccherà il pezzo, la velocità di rotazione sarà 0, ma per generare una coppia una forza assiale di 58kN, sarà necessaria sulla vite trapezia una coppia di 291Nm, che ridotti all'albero motore sono 26Nm.

 

Direi che le caratteristiche del mio motoriduttore sono:

coppia a velocità nulla = 25 Nm

coppia @ 1500 rpm = 3,5

rapporto di riduzione 1:15

 

Che catalogo potrei considerare per iniziare a scegliere un MAT o azionamento adatto?

Grazie

[Sandro Calligaro]

Che rapporto di durata (tempo) c'è tra la fase di movimentazione e quella in cui rimani fermo in coppia?

L'ideale sarebbe che tu postassi un diagrammino con velocità vs tempo per un ciclo intero (andata e ritorno, per capirci), e l'indicazione di quando sei fermo in coppia.

Lo chiedo perché spesso è possibile lavorare in sovraccarico (anche molto forte, su alcuni motori), il che ti potrebbe permettere di non sovra-dimensionare.

 

La cosa è molto utile anche a verificare i calcoli della coppia.

Tra l'altro, non hai parlato di coppia per l'accelerazione, che si somma a quella per vincere la forza peso. Magari è trascurabile, anche grazie al riduttore o se i tempi sono tranquilli, ma comunque è bene calcolarla.

[Livio Orsini]

Concordo con quanto scritto da Sandro Calligaro.

Dai valori di coppia che risultano dai tuoi calcoli, si potrebbe anche ragionare su un azionamento con motore cc a magneti permanenti; questi motori permettono di avere coppie a bassa velocità anche 10 volte maggiori della coppia nominale, quindi con un motore in grado di erogare 3.5Nm a velocità nominale, si potrebbero ottenere oltre 40 Nm per velocità da zero a circa 1/20 della velocità nominale.

Però credo si possa anche ipotizzare l'uso di brushless che permettono sovraccarichi di coppia a basse velocità.

 

E anche importante conoscere come pensi di determinare la coppia di serraggio.

Intendi misurarla o intendi ipotizzarla basandosi sull'informazione dell'azionamento? Che precisione deve avere la coppia di serraggio?

Modificato: 17 aprile 2020 da Livio Orsini

[PiMech]

 

Il 16/4/2020 alle 21:09 , Sandro Calligaro ha scritto:

Che rapporto di durata (tempo) c'è tra la fase di movimentazione e quella in cui rimani fermo in coppia?

L'ideale sarebbe che tu postassi un diagrammino con velocità vs tempo per un ciclo intero (andata e ritorno, per capirci), e l'indicazione di quando sei fermo in coppia.

Lo chiedo perché spesso è possibile lavorare in sovraccarico (anche molto forte, su alcuni motori), il che ti potrebbe permettere di non sovra-dimensionare.

 

La cosa è molto utile anche a verificare i calcoli della coppia.

Tra l'altro, non hai parlato di coppia per l'accelerazione, che si somma a quella per vincere la forza peso. Magari è trascurabile, anche grazie al riduttore o se i tempi sono tranquilli, ma comunque è bene calcolarla.

 

Ciao Sandro, la fase in cui rimango fermo in coppia è 3-4 volte maggiore della fase di movimentazione.

Ci ho messo un po' per fare questo diagramma (sia concettualmente che per Excel  ), ma spero sia chiaro. Il diagramma è relativo ad un ciclo intero (n.b. che l'asse x dei secondi non è in scala lineare). Gli rpm si intendono già rapportati al motore e lo stesso per i valori di coppia.

 

Faccio presente che questo ciclo non viene ripetuto in modo continuo. Tra un ciclo ed un altro c'è almeno un minuto di pausa, ma in ogni caso nell'arco della giornata è un ciclo che può essere effettuato una decina di volte.

 

Riguardo la coppia di accelerazione.. bella domanda   Mi spiego, personalmente non è un requisito stringente (e quindi posso modificarla se mi semplifica la scelta dell'azionamento), nel diagramma ho ipotizzato un accelerazione lineare sulla vite di 6 mm/s2 e una velocità da raggiungere di 10mm/s. Ma personalmente non saprei come controllarla, sia in accelerazione (tratto 0A) sia in frenatura (tratto BC). Lo stesso dicasi per la rampa DE, relativa alla coppia, non ho minimamente idea di come controllarla e attuarla; anche in questo caso può essere anche molto più graduale volendo.

Relativamente alla coppia per l'accelerazione, li ho considerati, comunque è un contributo molto basso, ma appena riesco metto giù tutti i calcoli.

 

Il 17/4/2020 alle 07:31 , Livio Orsini ha scritto:

Concordo con quanto scritto da Sandro Calligaro.

Dai valori di coppia che risultano dai tuoi calcoli, si potrebbe anche ragionare su un azionamento con motore cc a magneti permanenti; questi motori permettono di avere coppie a bassa velocità anche 10 volte maggiori della coppia nominale, quindi con un motore in grado di erogare 3.5Nm a velocità nominale, si potrebbero ottenere oltre 40 Nm per velocità da zero a circa 1/20 della velocità nominale.

Però credo si possa anche ipotizzare l'uso di brushless che permettono sovraccarichi di coppia a basse velocità.

 

E anche importante conoscere come pensi di determinare la coppia di serraggio.

Intendi misurarla o intendi ipotizzarla basandosi sull'informazione dell'azionamento? Che precisione deve avere la coppia di serraggio?

 

Beh, per quanto riguarda la coppia di serraggio, avrei due possibilità, o prevedere l'utilizzo di una cella di carico oppure basandomi sull'informazione dell'azionamento, che è quella che preferirei. Ma chiaramente si accettano suggerimenti  Non è necessaria una particolare precisione. La coppia di serraggio deve essere almeno 10 volte il peso dell'oggetto, ma se è 11 o 12 volte maggiore non succede nulla, direi che si può stare tranquillamente nei +- 3Nm.

 

Grazie a tutti

 

[Sandro Calligaro]

Hai fatto un buon lavoro, che era comunque necessario, secondo me (per te, questa è come una mappa), sulla quale tracci la strada da fare.

 

55 minuti fa, PiMech ha scritto:

Relativamente alla coppia per l'accelerazione, li ho considerati, comunque è un contributo molto basso, ma appena riesco metto giù tutti i calcoli.

Bene, io comunque uno scalinetto indicativo lo metterei, nel diagramma della coppia, a rappresentare quella dovuta ad accelerazione e decelerazione.

Va contato il fatto che l'inerzia del rotore è applicata direttamente (non passa per il riduttore), quindi direi che per tempi sotto il secondo inizia ad incidere un po'.

 

55 minuti fa, PiMech ha scritto:

Faccio presente che questo ciclo non viene ripetuto in modo continuo. Tra un ciclo ed un altro c'è almeno un minuto di pausa, ma in ogni caso nell'arco della giornata è un ciclo che può essere effettuato una decina di volte.

Approssimativamente, in un motore DC a magneti permanenti o in un "brushless" (motore sincrono a magneti permanenti), le perdite crescono col quadrato della corrente, che a sua volta è proporzionale alla coppia (quindi la potenza termica generata è proporzionale al quadrato della coppia).

La costante di tempo termica di un motore brushless da qualche kW, per quella velocità, è dell'ordine di alcuni minuti, almeno, per un asincrono di più (essendo tendenzialmente ben più pesante), per un motore DC non lo so (ma penso la si trovi, su alcuni datasheet di aziende serie).

Questo significa che, nel tuo caso, va valutata principalmente la potenza termica (perdite) media, che deve essere minore o uguale alle perdite che si hanno in funzionamento nominale.

In pratica, la media del quadrato della coppia non deve superare il quadrato della coppia ammessa continuativamente. Ho scritto "coppia ammessa continuativamente" perché nei brushless la coppia continuativa da fermo ("allo stallo") è solitamente più alta di quella nominale (vengono indicate separatamente, di solito come T_n e T₀).

 

La limitazione fatta dal drive in termini di corrente quadratica media viene chiamata commercialmente "I2t" (cioè corrente al quadrato per tempo). Forse cercando questa parola chiave trovi qualche documento più chiaro di quel che ho scritto sopra... 🙂

 

In ogni caso, si può misurare la temperatura degli avvolgimenti (per lo meno, verificare che non superi una soglia "pericolosa" costa veramente poco, con un PTC, ed è una cosa che si può far fare al drive stesso). Questo però garantisce solo di non bruciare il motore, non influisce sul dimensionamento, a meno di non dare un'indicazione all'operatore, che dovrà aspettare più tempo (ma mi sembra una non-soluzione).

 

 

Nel tuo caso, con una pausa di 1 minuto si avrebbe che la coppia di serraggio è applicata per circa il 2 minuti su 4 (prendiamo il caso peggiore, cioè i 10 cicli giornalieri fatti di seguito).

Supponiamo che il valore di coppia massima continuativa da fermo sia T₀, mentre la coppia massima da applicare è k volte tanto (quindi k è il fattore di sovraccarico in termini di coppia e quindi corrente). Per ora trascuriamo la coppia nel resto del periodo (è facile includerla, ma essendoci di mezzo il quadrato, conterà poco). Si dovrà rispettare

(k·T₀)²·120 / 240 < T₀²

k² < 2

k < sqrt(2)

Direi che senza rischiare è sufficiente quindi un motore con coppia continuativa allo stallo che sia almeno il 70% della coppia massima continuativa, quindi 21 Nm invece che 30.

Il drive (convertitore) che alimenta il motore deve essere dimensionato in funzione della corrente (e non della potenza, che inganna!). Solitamente viene indicato anche un tempo massimo in cui lo si può sovraccaricare al 150% della corrente nominale (ma questo dipende dal prodotto specifico).

 

N.B. 1: Queste considerazioni non valgono tali e quali per l'asincrono, dove la corrispondenza tra coppia e corrente è più complicata.

N.B. 2: Va verificato anche che magneticamente, elettricamente e meccanicamente il motore consenta il sovraccarico. Mi sento di dire che, nella maggioranza dei casi, un brushless può essere sovraccaricato senza troppi problemi almeno fino al 200-300% (ma ci sono casi, come dicevamo, in cui si può arrivare a 8-10 volte la nominale). Per un DC a magneti permanenti immagino che 2-3 volte siano ancora fattibili, per un asincrono non saprei, specie a velocità nulla la vedo difficile.

 

Se si aggiunge la ventilazione forzata, è chiaro che si può accettare una coppia quadratica media maggiore.

 

 

Una possibilità diversa per ridurre la taglia è quella di cercare un motore con velocità nominale più bassa di 1500 rpm, facendolo lavorare in deflussaggio o con un convertitore alimentato a tensione più alta della nominale del motore.

Qui la cosa è un po' più complicata, ma con un caso specifico in mano si può ragionare. E' chiaramente un po' più difficile trovare il motore, per velocità nominali inferiori a 1500 rpm.

 

 

Per la regolazione di coppia, un motore DC o un "brushless", se il drive è tarato correttamente, ti danno precisioni che dovrebbero essere molto superiori rispetto a quel che ti serve.

 

Modificato: 18 aprile 2020 da Sandro Calligaro

[Livio Orsini]

48 minuti fa, PiMech ha scritto:

La coppia di serraggio deve essere almeno 10 volte il peso dell'oggetto, ma se è 11 o 12 volte maggiore non succede nulla, direi che si può stare tranquillamente nei +- 3Nm.

 

A questo punto è sufficiente  l'indicazione che desumi dall'azionamento

Quei 30 Nm sono la coppia all'albero motore omnicomprensiva? (forza di serraggio, perdite di trasmissione e ridotta del rapporto di trasmissione).

Se così fosse è una bella entità.

Vediamo un poco di far 2 conti.

Se ci limitiamo alla coppia di movimentazione di circa 3Nm avremmo un motore di circa 500 W, che diventerebbero 5kW considerando la coppia di serraggio.

Se consideri l'uso un motore cc a magneti permanenti da < 1kW a 2200 rpm avresti una coppia nominale > 4Nm che per velocità < 80 rpm (però bisogna verificare i grafici del motore selezionato) sale sino a oltre 32 Nm.

In questo modo risolveresti il problema con un costo contenuto perchè oggi un motore di questo tipo ed un convertitore chopper è la soluzione più economica. Avresti anche un'ottima precisione di misura della coppia perchè Cm = k *I_a e la coirrispondenza è molto lineare e costante.

 

Si può anche considerare l'uso di azionamenti brushless, con motori che permettano questo tipo di rapporto tra coppia a bassa velocità e coppia nominale, però credo che ilcosto sia decisamente maggiore.

 

L'unico vantaggio di un brushless è che ... non ha spazzole.

Però tutto dipende dall'applicazione.

Se dovessi pensare ad una macchi che lavora a ciclo continuo per 365 gg anno, non avrei dubbi sulla scelta del brushless.

Per una macchina che lavora 8 -16 ore al giorno per 5 giorni la settimana mi orienterei devisamente sul motore in cc.

 

Se vuoi fare una prima ricerca orientativa puoi guardare i catologhi delle varie case nazionali che producono motori cc a magneti permanenti; ti cito il primo nome che mi viene in mente LAFERT, ma ce ne sono parecchie altre.

[Livio Orsini]

16 minuti fa, Sandro Calligaro ha scritto:

Per un DC a magneti permanenti immagino che 2-3 volte siano ancora fattibili, per un asincrono non saprei, specie a velocità nulla la vedo difficile.

 

Abbiamo risposto quasi contemporaneamente.

Per i magneti permenti si può arrivare anche a 12 volte la coppia nominale, 8 volte è un dato abbastanza comune.

Solitamente, se la velcoità nominale è di 2200 rpm ammettono una coppia pari 8-10 volte la coppia nominalesino a circa 70 rpm, poi la coppia dcresce con una funzione simil parabola (se ricordo bene) sino a crica 1800 rpm dove raggiunge il valore nominale, si mantiene piatta sino alla velcoità nominale di 2200rpm.

Si può anche eccedere temporaneamente i valori limite della curva; c'è una seconda zona dove si può lavore saltuariamente e dove gli effetti negativi si limitano al consumo maggiore di spazzole e collettore.

Oltrte il limite della seconda zona c'è la smagnetizzazione dei magneti.

 

Questo è proprio il pregio dei motori a magneti permanenti che sono particolarmente adatti per le forti accelerazioni nei tratti iniziali.

 

Ancora oggiper certe prestazioni di accelerazione si deve ricorrere a particolari motori cc a magneti permanenti perchè sono gli unici che possono garantirle.

[PiMech]

1 ora fa, Sandro Calligaro ha scritto:

Hai fatto un buon lavoro, che era comunque necessario, secondo me (per te, questa è come una mappa), sulla quale tracci la strada da fare.

 

Bene, io comunque uno scalinetto indicativo lo metterei, nel diagramma della coppia, a rappresentare quella dovuta ad accelerazione e decelerazione.

Va contato il fatto che l'inerzia del rotore è applicata direttamente (non passa per il riduttore), quindi direi che per tempi sotto il secondo inizia ad incidere un po'.

 

Intendi l'inerzia del rotore del motore elettrico? Quella ancora non l'ho considerata. Rispondendo anche a Livio, ho considerato le forze di attrito, forza di serraggio e ho ridotto all'albero motore considerando un ridottore 1:15 (ma anche qui, è una scelta che posso modificare).

 

1 ora fa, Sandro Calligaro ha scritto:

Approssimativamente, in un motore DC a magneti permanenti o in un "brushless" (motore sincrono a magneti permanenti), le perdite crescono col quadrato della corrente, che a sua volta è proporzionale alla coppia (quindi la potenza termica generata è proporzionale al quadrato della coppia).

La costante di tempo termica di un motore brushless da qualche kW, per quella velocità, è dell'ordine di alcuni minuti, almeno, per un asincrono di più (essendo tendenzialmente ben più pesante), per un motore DC non lo so (ma penso la si trovi, su alcuni datasheet di aziende serie).

Questo significa che, nel tuo caso, va valutata principalmente la potenza termica (perdite) media, che deve essere minore o uguale alle perdite che si hanno in funzionamento nominale.

In pratica, la media del quadrato della coppia non deve superare il quadrato della coppia ammessa continuativamente. Ho scritto "coppia ammessa continuativamente" perché nei brushless la coppia continuativa da fermo ("allo stallo") è solitamente più alta di quella nominale (vengono indicate separatamente, di solito come T_n e T₀).

 

Cosa intendi per media del quadrato della coppia? Cioè, se io ho una coppia che varia nel tempo (come del resto nel mio caso), calcolo il valore medio (una media ponderata sul tempo), il quadrato di questo valore deve essere minore o uguale al quadrato della coppia ammessa continuativamente? 

 

 

1 ora fa, Sandro Calligaro ha scritto:

La limitazione fatta dal drive in termini di corrente quadratica media viene chiamata commercialmente "I2t" (cioè corrente al quadrato per tempo). Forse cercando questa parola chiave trovi qualche documento più chiaro di quel che ho scritto sopra... 🙂

Ok grazie, direi che ho parecchia roba da studiare

 

1 ora fa, Sandro Calligaro ha scritto:

 

Direi che senza rischiare è sufficiente quindi un motore con coppia continuativa allo stallo che sia almeno il 70% della coppia massima continuativa, quindi 21 Nm invece che 30.

Il drive (convertitore) che alimenta il motore deve essere dimensionato in funzione della corrente (e non della potenza, che inganna!). Solitamente viene indicato anche un tempo massimo in cui lo si può sovraccaricare al 150% della corrente nominale (ma questo dipende dal prodotto specifico).

 

Ok, @Livio Orsini mi ha consigliato di dare un'occhiata alla Lafert, ma se mi suggerisci anche altri marchi ci do un'occhiata. Spesso consultando diversi cataloghi, si trovano parecchie info utili a chi si avvicina a certi argomenti.

 

49 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

 

A questo punto è sufficiente  l'indicazione che desumi dall'azionamento

Quei 30 Nm sono la coppia all'albero motore omnicomprensiva? (forza di serraggio, perdite di trasmissione e ridotta del rapporto di trasmissione).

Se così fosse è una bella entità.

 

Dai calcoli sono 26 Nm, mi sono reso conto che sul grafico ho riportato male. Comunque si, ho considerato la forza di serraggio, le perdite di trasmissione e ho ridotto considerando il rapporto 1:15. Non ho considerato le inerzie del riduttore e del motore, sono calcoli che integrerò ma (spero) siano marginali.

 

49 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Vediamo un poco di far 2 conti.

Se ci limitiamo alla coppia di movimentazione di circa 3Nm avremmo un motore di circa 500 W, che diventerebbero 5kW considerando la coppia di serraggio.

Se consideri l'uso un motore cc a magneti permanenti da < 1kW a 2200 rpm avresti una coppia nominale > 4Nm che per velocità < 80 rpm (però bisogna verificare i grafici del motore selezionato) sale sino a oltre 32 Nm.

In questo modo risolveresti il problema con un costo contenuto perchè oggi un motore di questo tipo ed un convertitore chopper è la soluzione più economica. Avresti anche un'ottima precisione di misura della coppia perchè Cm = k *I_a e la coirrispondenza è molto lineare e costante.

 

Si può anche considerare l'uso di azionamenti brushless, con motori che permettano questo tipo di rapporto tra coppia a bassa velocità e coppia nominale, però credo che ilcosto sia decisamente maggiore.

 

L'unico vantaggio di un brushless è che ... non ha spazzole.

Però tutto dipende dall'applicazione.

Se dovessi pensare ad una macchi che lavora a ciclo continuo per 365 gg anno, non avrei dubbi sulla scelta del brushless.

Per una macchina che lavora 8 -16 ore al giorno per 5 giorni la settimana mi orienterei devisamente sul motore in cc.

 

Si, direi che è questo il caso, sicuramente non è un uso continuativo.

 

49 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Se vuoi fare una prima ricerca orientativa puoi guardare i catologhi delle varie case nazionali che producono motori cc a magneti permanenti; ti cito il primo nome che mi viene in mente LAFERT, ma ce ne sono parecchie altre.

 

Ok grazie, ci do un'occhiata. Sul sito della lafert sarebbero indicato con MOTORI SINCRONI PM - IE4?

 

[Livio Orsini]

8 minuti fa, PiMech ha scritto:

Sul sito della lafert sarebbero indicato con MOTORI SINCRONI PM - IE4?

 

No si tratta di motori in corrente continua a magneti permanenti.

Ho scritto Lafert perchè è un nome che mi ricordo, ma se fai una ricerca su google con la parola chiave "motori in corrente continua a magneti permanenti costruttori" dovresti trovarne parecchie di risposte.

 

L'uso di questi motori, quando lavoravo, mi ha risolto parecchi problemi dove era necessaria una notevole coppia a bassi regimi facendomi risparmiare anche 2 taglie di motore.

I convertitori per il loro pilotaggio hanno anche una funzione, ora Sw un tempo Hw, che limita la corrente masima, quindi la coppia, in funzione della velocità.

Però tieni conto che se, ad esempio il motore assorbe 1.5A per la coppia nominale, quando eroga un'extra coppia di 8 volte, assorbirà 12 A, proprio per quella corrispondenza biunivoca coppia-corrente.

[Sandro Calligaro]

4 ore fa, PiMech ha scritto:

Cosa intendi per media del quadrato della coppia? Cioè, se io ho una coppia che varia nel tempo (come del resto nel mio caso), calcolo il valore medio (una media ponderata sul tempo), il quadrato di questo valore deve essere minore o uguale al quadrato della coppia ammessa continuativamente? 

No, rileggi bene, la media del quadrato, non il quadrato della media! È lo stesso calcolo del valore RMS, e non è un caso... 

 

Nel mio post c'è anche il calcolo. Non l'avevo scritto, ma 120 e 240 sono i secondi in cui applichi coppia di serraggio e la durata del ciclo, rispettivamente.

[Mario Maggi]

PiMech, 

nella mia pluridecennale esperienza con gli inverter credo che la più bella applicazione che abbia mai fatto sia stata una molto simile a quella che descrivi, si trattava di una pinza per sollevare i coil di lamiera che non avevano dimensioni fisse e che non dovevano essere rovinati per eccesso di coppia nè cadere per scarsa coppia. Erano i primi anni '90, ricordo che avevo optato per un motore asincrono a 8 poli, 400 V @ 87 Hz, frequenza massima 150 Hz. Forse puoi valutare una soluzione simile.

Ciao 

Mario 

 

Modificato: 18 aprile 2020 da Mario Maggi

[PiMech]

Grazie a tutti per i consigli, alla fine ho scelto un motore brushless e dopo parecchi mesi l’applicazione è stata costruita e testata (positivamente).

Il motore scelto alla fine aveva una coppia a rotore bloccato nominale leggermente superiore a quella necessaria per il serraggio. Probabilmente era sovradimensionato ma va bene così.

Questa discussione è stata preziosa per approfondire alcuni concetti, che spero mi torneranno utili per future applicazioni.

[Sandro Calligaro]

Grazie per aver condiviso questo risultato, sono contento per te!