Motori Brushless - caratteristiche motori brushless?

[DamPasquale]

Salve a tutti avrei bisogno di informazioni per la mia tese!!

Con il termine brushless si intende senza spazzole... eppure possiamo trovare diversi tipologie di questi motori.

Allora quando leggo motore brushless a cosa mi devo riferire? motori in c.c. o in c.a.? motori sincroni o asincroni?

Ancora per la movimentazione di un robot che tipo di motore mi conviene scegliere?

N.B. per movimentazione intendo traslazione del robot e posizionamento di un braccio.

[mbellini]

Sono motori in effetti senza spazzole, ma ormai come abitudine si riferisce ai servomotori syncroni AC 3 fasi.

dove controllandone la corrente, la tensione e la frequenza si regola la velocità.

marcello

[DamPasquale]

Ciao Marcello!

Potresti dirmi anche in che campo di potenza operano?

é possibile trovare motori brushless di 40kW?

[DamPasquale]

Dove posso trovare informazioni per imparare a progettare un impianto con motori brushless?

[elemsystem]

DamPasquale Inviato il 17 Sep 2004, 09:33 PM

Ciao Marcello!

Potresti dirmi anche in che campo di potenza operano?

é possibile trovare motori brushless di 40kW?

So che la Santerno sta studiando applicazioni per Veicoli elettrici con Brushless taglia 50 KW

[Mario Maggi]

Caro DamPasquale,

se usi la funzione "cerca" nel menu in alto troverai molto materiale utile nelle discussioni passate.

Non ci sono limiti teorici per i brushless.

Su sommergibili sono stati usati anche motori da centinaia di kW

Credo che nei prossimi anni si useranno anche per potenze nell'ordine del MW.

Ciao

Mario

[Pietro Buttiglione]

MW sono stati usati da anni...

In Ansaldo lo chiamavano converter/inverter autopilotato

ed il motore era un classico alternatore...

La configurazione quindi era uguale agli attuali brushless (ma non ancora PWM)

Ho ancora in mente quella volta

che a Samperdarena mentre si provava parti' un bullone del giunto

sfrecciando a pochi centrimetri da un ingegnere...

ciao

pb

[Mario Maggi]

Bentornato Pietro!

Vero, erano motori "elettromeccanici" senza elettronica.

Non ho precisato bene: volevo dire che si useranno brushless con potenze nell'ordine dei MW alimentati da convertitore elettronico di potenza.

Ciao

Mario

[DamPasquale]

Grazie per le risposte fin'ora date!

ma adesso ho un altro problema.... quello di passare alla pratica..

Mi e stato chiesto di acquistare un motore brushless e tutta l'elettronica necessaria compresi riduttori etc.... per movimentare il braccio di un robot..

Allora....

premetto che tutto questo e a scopo didattico... quindi dovro solo imparare ad avere dimestichezza per un eventuale scelta reale e applicazione reale.

Il braccio pesa all'incirca 15kg

voglio farlo ruotare in entrambi i sensi per 360 gradi

tempo per compiere un giro..... 10 sec

diciamo non ho attriti ulteriori

chiaramente voglio fare il tutto con motori brushless (visto che devo imparare ad usare questi motori)

Domande:

1)ho bisogno di ulteriori dati per poter acquistare un motore ....?

2)per vedere un motore all'opera..... quali sono tutti i componenti necessari?

tanti saluti

Lino

[Mario Maggi]

Il braccio e' lungo 100 mm o 3 metri? L'inerzia cambia, e non di poco?

Come deve essere la dinamica? Fermata in 10 ms o lenta?

Ciao

Mario

[DamPasquale]

Ciao Mario,

Hai ragione ho dimenticato di dire:

lunghezza braccio 1 m

supponiamo che il peso sia uniforme nel braccio

Per il resto il bracio e un bracio spegni fuoco... quindi si pensa di azionarlo, posizionarlo e poi di mantenerlo in tale posizione per un bel po e possibile poi che dovrà essere riposizionato.

Comunque si suppone che il tempo di posizionamento sia inferiore ai 15 sec

tanti saluti

lino

[Mario Maggi]

Caro DamPasquale,

goccia a goccia, arrivano le info.

Se devi spegnere il fuoco (incendio o fiammella?), ed il braccio si trova esposto all'irraggiamento IR, devi collocare il motore in posizione protetta dall'irraggiamento, pena la smagnetizzazione del motore per sovratemperatura.

Lascio la parola ad altri per il dimensionamento.

Se descrivi meglio l'applicazione finale (bosco? industria chimica? aeroporto? teatro?) ti possiamo dare delle dritte giuste.

Ogni scelta tecnica presuppone la conoscenza delle condizioni operative, altrimenti bisogna sparare a caso ma non e' detto che l'acqua vada sul fuoco.

Ciao

Mario

[DamPasquale]

Mario ancora grazie,

Il mio motore dovrà essere montato su un carrello che verrà portato in una galleria in cui è scopiato un incendio.

il mio scopo è quello di controllare un braccio capace di posizionarsi verso il fuoco e quindi di spegnere il focolare.

Visto che siamo in fase di studio posso solo fare delle supposizioni e quindi...

Comunque il mio compito e solo quello di imparare a gestire la posizione, la velocità la coppia di un motore brushless da cui poi poter fare le considerazioni adatte sul progetto.

Quello che mi è stato chiesto è impara a gestire dalla A alla Z un motore Brushless....

Ho iniziato a capirci un pò di teoria e adesso vorrei passare alla pratica.... anche se non mi ritrovo in condizioni adatte al problema l'importante è incominciare ad avere confidenza con tali motori!!!!

Quindi devo comprare un motore. é mi sono chiesto quale?

Di quale elettronica ho bisogno?

come si fa a controllare una posizione del motore, la velocità e la coppia?

come vedi ho un po di problemi da risolvere... ma spero di risolverli per la mia laurea

ciao

Lino

[Mario Maggi]

Caro Lino,

la temperatura sara' quindi molto alta, temo che un brushless non sia adatto, ma vada meglio un motore a riluttanza commutata, senza magneti e senza trasduttore critico, piu' robusto meccanicamente.

Bisogna partire col piede giusto, per non trovarsi poi in un mare ......

Ciao

Mario

[DamPasquale]

e vero che forse questi motori non vanno bene ad alte temperature però la cosa puo essere baipassata con apposite protezioni. La cosa mi è stata anche confermata dall' ing. a capo del progetto.

Quindi il mio problema rimane la scelta di un sistema capace di movimentare il bracio.

ciao

Lino

[gramma]

Ciao Lino.

Mi sembra di capire che il tuo progetto è solo a scopo didattico e non verrà realizzato, altrimenti, come dice Mario, dovrai affrontare ben altri problemi oltre il dimensionamento del motore!

Saper gestire e pilotare un motore Brushless (parlo di motori sincroni comandati e controllati dai cosidetti 'azionamenti') non è propriamente una cosa facile, è un campo complesso (così come sono complessi questi motori) e richiede molta esperienza oltre ovviamente una base teorica consistente. In questo Mario sta dimostrando (con le sue risposte sempre perfettamente centrate) una notevole conoscenza (e se mi permetti anche invidiabile!). Io proprio non avevo pensato p.e.al problema della temperatura che provoca la smagnetizzazione del rotore (eppure sapevo di questo limite...)

Insomma, come già ti ho scritto, per il momento mi concentrerei sul dimensionamento del motore (indipendentemente dal tipo, davi sapere esattamente di cosa hai bisogno, e questo te lo dice solo la tua applicazione), e per questo leggerei la discussione che oggi è in evidenza sul dimensionamento dei motori.

In un secondo momento mi preoccuperei del Brushless. L'elettronica di comando/controllo generalmente viene fornita con il motore (i costruttori fanno sempre le associazioni), ed in base al modello che scegli, troverai da sbizzarrirti con tutte le possibilità che ti vengono offerte.

Vorrei poterti aiutare ma non sono abbastanza esperto, ma se mi permetti un consiglio, cercherei di procedere in modo più ordinato nello sviluppo del progetto

ciao.

[beppeconti]

Per la scelta dell'elttronica di controllo bisogna che fai una analisi precisa di quelle che sono le movimentazioni richieste al brushless in modo da scegliere l'elettronica più adatta. Devi verificare se è sufficiente un controllo di velocità o se devi avere anche un controllo sulla posizione o sulla coppia. Devi anche verificare come questi comandi li devi passare all'elettronica che controlla il motore in modo da scegliere l'interfaccia di comunicazione più adatta.

Ecc....

CIAO

[DamPasquale]

Caro Beppeconti,

Per quanto riguarda il controllo, è sicuramente importante il controllo di posizione in quanto il braccio deve orientarsi in funzione ai dati trasmessi dalle telecamere che visualizzano il fuoco.

Con questo non voglio tralasciare il controllo di velocità e di coppia in quanto come ho gia detto il mio è uno scopo didattico per poi passare alla realizzazione pratica.

Quindi mi interessa conoscere il motore e il suo controllo in tutti i minimi particolari.

Comunque io prevedo che il motore deve essere controllato in automatico e anche attraverso comandi a distanza.

Ciao

Lino

[emanuele.croci]

Ciao,

Ti consiglio di fare un salto alla fiera BIMU (Biennale Macchine Utensili), a Milano dal 1 al 6 ottobre, dove potrai trovare in mostra centinaia di applicazioni funzionanti con motori brushless, nonchè gli stand delle maggiori case produttrici (cito a casaccio: Siemens, Omron, Control Techniques, Danaher, Rockwell, ecc... ecc...).

Così ti rendi conto di come è fatto il prodotto.

Per fare dei test è utile farsi un "banco prova" in ufficio composto da PC, PLC, azionamento, motore, cavi vari... così puoi provare a far girare il motore a vuoto e vedere come si comporta, se riesci a posizionarlo come vuoi e puoi buttare giù un canovaccio di programma.

(ti servirà probabilmente una alimentazione 400 VAC 3fase)

Considera che spenderai per quanto sopra (ammesso che il PC tu ce l'abbia già) tra i 1000 e i 2000 euro (più vicino a 2000). Ovviamente i prezzi variano moltissimo in base alla marca/modello che acquisti.

Il motore+azionamento (visti i costi...) ti consiglio di acquistarlo già dimensionato per la tua applicazione, quindi capace di erogare la coppia/numero di giri che ti servono. Magari fatti aiutare da un "meccanico" in questo....

Saluti, Emanuele

[Mario Maggi]

(ti servirà probabilmente una alimentazione 400 VAC 3fase)

Di solito "in ufficio" si puo' provare usando il 230 V monofase con un trasformatore o autotrasformatore a 400 V, per la maggior parte di alimentatori che accettano anche un'alimentazione 1x400 VAC, non serve quindi una linea apposita.

Ovviamente si parla di potenze ridotte, consiglio di non superare il kW, a meno che l'impianto elettrico non sia abbastanza robusto.

Ciao

Mario

[linoleon]

Caio,

Ho appena parlato con un fornitore che mi ha consigliato un azionamento della C.T. Unidrive SP

cosa ne pensate? Mi diceva che con questo potevo semplicemente passare a taglie più grandi di motori.

Per quanto riguarda l'alimentazione leggevo dal catalogo che ci sono modelli di tale azionamento alimentati a 220 240 Vac.

Per emanuele

Per fare dei test è utile farsi un "banco prova" in ufficio composto da PC, PLC, azionamento, motore, cavi vari...

IL pc mi serve per controllari i risultati mentre il plc per mandare le informazioni all azionamento riguardanti gli spostamenti da fare?

Caio

Lino

[emanuele.croci]

Ciao Lino,

il PC ti serve per:

- parametrizzare/programmare gli azionamenti (in genere hanno bisogno di MOLTI parametri che tu devi inserire e che definiscono che motore hai, che resolver hai, quanta coppia vuoi, che tipo di controllo PID vuoi ecc...)

- vedere che cosa sta facendo il tuo azionamento e se lo sta facendo bene (quanta coppia sta erogando? dà un allarme? la tensione di alimentazione è OK? ha un errore di posizione? ... e molte altre cose tipo oscilloscopio virtuale ecc...)

il PLC ti serve per comandare l'azionamento in base alla logica di controllo del tuo impianto (es: ho la fotocellula A accesa allora devo andare alla posizione 10000... adesso si è spenta e devo tornare a zero...); puoi farne a meno, se hai una logica di controllo semplice, utilizzando per queste cose il PC stesso o un altro controllore (nota che il tuo Unidrive ha un PLC integrato, non so se di default o opzionale).

Comunque ti serve un oggetto che raccolga tutti i sensori/attuatori della tua macchina e li faccia lavoare insieme. Se hai solo 1 motore brushless non ti serve.

L'azionamento che dici, Unidrive SP, non lo uso però posso dirti che è un azionamento di fascia alta e prodotto da una ditta buona e diffusa sul mercato (C.T.).

Il discorso delle diverse taglie di motori mi sembra un po' ....da venditore, nel senso che la potenza SI PAGA SEMPRE. Quindi se compri un azionamento da 20 Ampere per pilotare un motore da 5 Ampere è chiaro che puoi aumentare la taglia del motore se necessario, però i 15 Ampere in eccesso non te li regalano di sicuro!

(questo discorso vale per tutte le marche!)

Ciao, Emanuele

[DamPasquale]

Ciao Emanuele

Sei stato chiaro e preciso.

Penso che per taglia alta intendi un po costosa!!

ciao

Lino

[emanuele.croci]

Ciao,

certamente mi riferivo al costo... considera che in cambio hai diverse caratteristiche utili, tipo la possibilità di collegare motori asincroni e brushless (è un azionamento universale), diversi bus di campo, il PLC incorporato, salvataggio parametri su memory card removibile, nonché assistenza mondiale, marca conosciuta e affidabile ecc.... (un tempo avevano addirittura l'assistenza 24h/24, non so adesso)

queste caratteristiche sono spesso presenti anche negli altri costruttori "di fascia alta".

oppure puoi acquistare un prodotto italiano magari meno noto e con meno funzionalità ma più economico e magari personalizzabile in base alle tue esigenze (ci sono molti produttori, soprattutto nel Nord-Est)

Ciao, Emanuele