Motori e regolazione

[Colonial54]

Salve a tutti

Sto facendo uno studio di fattibilita' per un apparato di mia ideazione;

Ho un motore che aziona una biella che durante il funzionamento genera degli sbalzi di coppia nell'ordine di un buon 30-40%;

Lavora con un setpoint costante e velocita' dovrebbe essere costante entro 3-5% o meno.

Per le prove sto utilizzando un motore DC a spazzole da 180 watt con un piccolo encoder ed un PID (PI) su una scheda di test con un Arduino (per la precisione un TEENSY 4.1) ma questo solo per precisare le condizioni di lavoro;

L'apparato si trovera' ad operare in un ambiente assai ostile con vibrazioni  veramente forti (mulino per minerali);

Al di la di tutto la regolazione appare critica delicata ed instabile;

L'idea sarebbe usare un normale motore trifase debitamente surdimensionato azionato da un inverter senza retroazione, che in prima approssimazione dovrebbe garantire una velocita' costante (finche' non stalla) e comunque entro i limiti della tolleranza ammessa.

tenendo presente che lo sto finanziando di tasca mia gradirei dei consigli, delle opinioni ed anche delle critiche.

Un grazie anticipato.

[Livio Orsini]

2 ore fa, Colonial54 ha scritto:

L'idea sarebbe usare un normale motore trifase debitamente surdimensionato azionato da un inverter senza retroazione

 

Difficile ottenere un moto a velocità costante senza retroazione e regolazione scalare.

È un'applicazione tipica da controllo vettoriale ad anello chiuso.

Anche un buon azionamento in continua con convertitore a SCR, se ben ottimizato, può garantire le prestazioni che chiedi.

Ottenere costanza di moto con carico sbilanciato è un problema abbastanza comune in alcune lavorazioni; le applicazioni prevedono sempre una reazione.

[thinking]

Condivido quello detto da Livio. Una soluzione più robusta potrebbe essere questa:

 

questa

 

Oppure senza retroazione ho saputo che questi sono una delle migliori soluzioni:

 

questi

 

ciao

[Marco Fornaciari]

Per il semplice dato di fatto che la fisica ha sempre ragione, in applicazioni come questa la prima cosa da fare e costruire una buona meccanica, quindi ci vuole un idoneo volano.

Messo il volano si può pensare ad una regolazione con retroazione, ma al PID c'è da pensarci 10 volte.

Gestire una buona regolazione quando nei 360 gradi di rotazione la coppia richiesta non è costante non è proprio una passeggiata, manco con i motori brushless.

[Livio Orsini]

7 ore fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Gestire una buona regolazione quando nei 360 gradi di rotazione la coppia richiesta non è costante non è proprio una passeggiata, manco con i motori brushless.

 

Si fanno e sono state fatte da anni. Tanto per farti un esempio: tutte le grosse cordatrici per cavi hanno non solo un carico molto sbilanciato, ma la massa eccentrica si sposta in continuazione.

Altro caso di scuola. Nelle fiere, quando comparvero i primi inverter vettoriali, per mostrare la bontà delle prestazioni si faceva ruotare un braccio con un peso all'estremità a bassa velocità. In questa applicazione la coppia ha un andamento perfettamente sinusoidale. Eppure si riesce a mantenere la velocità stabile anche a pochi rpm.

 

7 ore fa, Marco Fornaciari ha scritto:

ma al PID c'è da pensarci 10 volte.

 

No non c'è bisogno di pensarci, è solo necessario ottimizzare il regolatore presente nell'inverter stesso o nel convertitore,

[Marco Fornaciari]

Sì, Livio va bene, i demo li ho fatti anch'io quando lavoravo per un produttore, ma da lì alla realtà degli impianti reali ce ne passa.

Poi certo se uno ha esperienza nel settore è un attimo trovare la quadra: è per quello che le regolazioni finali le facevo fare ai tecnologi dei clienti.

[Livio Orsini]

Marco non si tratta di demo, ma di macchine industriali che fanno ruotare carichi sbilamnciati di anche 200-300 kg!