Lento-veloce Con Motore Elettrico

[emanuele.croci]

Ciao a tutti!

La domanda è la seguente: esiste la possibilità di realizzare con un motore elettrico un funzionamento lento-veloce a potenza costante?

Mi spiego meglio.....

Consideriamo ad es. un motore asincrono da 7.5 kW, 400V50 Hz.

Vorrei andare ad es. a 1/4 della velocità nominale aumentando di 4 volte la coppia.

Come se fosse "scalare la marcia" in una automobile.

Ho guardato dei cataloghi di motori a doppia polarità (2/8 poli e simili), ma apparentemente cala solo la velocità e la coppia resta uguale.

(c'è un motivo...? forse che si sfascia meccanicamente il motore?)

In teoria, si potrebbe con un motore DC a eccitazione separata, ma ho qualche dubbio in proposito... (gli stessi che ho sui motori 2/8 poli).

Magari un motore idraulico...?

Se qualcuno ha dei suggerimenti sono bene accetti,

Grazie e saluti,

Emanuele

[rguaresc]

Si potrebbe con un motore DC ad eccitazione serie, il motorino d'avviamento delle auto e il trapano hanno questa proprieta'. Anche la locomotiva a vapore, i muscoli animali...

In un motore asincrono la coppia massima dipende dal flusso massimo e dal numero di poli, in definitiva dal diametro. Non si riesce a renderlo elastico.

[Colombani]

Bel quesito, purtroppo ora non ho tempo per rispondere perchè dovrei realizzare qualche passaggio su carta, a mente rischierei di fare un qualche pasticcio.

Comunque la potenza resa all'albero non si misura sulla coppia anche se la coppia è una delle variabili fisiche che intrevengono nella misura della potenza, dal punto di vista elettromeccanico invece la coppia di un elettromotore è vincolata all'attrazione magnetica tra le parti in movimento, ragion per cui risulta notevolmente influenzata dal diametro del rotore (limite dettatto dalla curva di saturazione dei materiali ferromagnetici).

Ciao

[elemsystem]

Vorrei andare ad es. a 1/4 della velocità nominale aumentando di 4 volte la coppia.

Come se fosse "scalare la marcia" in una automobile.

E' una cosa che si puo' fare solo meccanicamente:

Catene e pignoni, per aumentare il rapporto e quindi diminuire il numero di giri e aumentare la coppia.

[Livio Orsini]

Un rapporto 1/4 non è facile da ottenere.

In via teorica potresti provare con un motore cc lavorando in deflussaggio. Scegli un motore con velocità nominale non elevata, p.e. 800 rpm; raggiungi la velocità nominale con flusso saturato e tensione di armatura nominale, il motore sarà in grado di sviluppare la potenza nominale con coppia nominale. Se inizi a deflussare la velocità del motore aumenta e proporzionalmte decresce la coppia. Si va a lavorare nella zona detta "a potenza costante". Ottenere un rapporto di velocità 1/4 è possibile, anche se non tutti i motori sono adatti.

Questa è un'applicazione tipica degli svolgitori/avvolgitori controllati in tiro e con rapporto diametri grande (> 1:10 - 1:12).

Ovviamente la costanza della coppia, secondo la legge Cm=k*Ia), e la costanza della potenza sono relative. Se ti serve come dinamometro...cambia metodologia

Modificato: 23 maggio 2005 da Livio Orsini

[emanuele.croci]

Dai vostri interventi e dai ragionamenti che ho fatto mi par di capire che l'unico modo per farlo sia quello di deflussare ad alta velocità.

Quindi motore DC con eccitazione serie o motore AC 8 poli a 50 Hz/750rpm (lento) o 200 Hz/3000 rpm (veloce).

Lo scopo era quello di far erogare a un ipotetico motore da 7.5kW la coppia di un 30kW alle basse velocità....

Ma poi noto che:

- il motore, anche se di bassa potenza, sarà più grosso e più speciale quindi di maggior costo (ergo un 7.5 kW a 8 poli costerà di più di un 7.5 kW a 2 poli)

- c'è da aggiungere un inverter da 7.5 kW o azionamento DC che si mangia di sicuro la restante fetta di risparmio

A questo punto, pare più conveniente acquistare un 30 kW a 2 poli e pilotarlo direttamente...

(N.B. le taglie e il n.poli sono ipotetici anche se più o meno si avvicinano alla mia esigenza)

Ciao, Emanuele

[Livio Orsini]

il motore, anche se di bassa potenza, sarà più grosso e più speciale...

No, se adotti la soluzione cc con deflussaggio. Usi un normale motore ad eccitazione separata con velocità nominale 800-1000 rpm. Non ho sottomano un catalogo, ma se la memoria non mi tradisce (Halzaimer incipiente?) dovrebbe essere un prodotto standard per tutti o quasi i produttori. L'unico dispositivo un po' speciale è il convertitore che deve essere a campo variabile. Ma anche questo è uno standard opzionale per tutti i produttori seri.

Per quanto riguarda i costi solo tu puoi valutare appoeno l'eventuale convenienza di una soluzione rispetto ad un'altra.

[emanuele.croci]

OK Grazie Livio,

tra un mesetto avrò a che fare (su un'altra macchina) con una motoruota con motore DC a eccitazione separata.

Magari ne approfitto per fare un po' di prove in tal senso, finora ho usato qualche raro motore DC ma mai ad eccitazione separata.

(nella scheda che ho acquistato per il motore DC eccitazione separata dò solo il riferimento di velocità e il campo variabile se lo calcola lei, è accettabile...? o ci sono schede con i 2 ingressi analogici per velocità e campo...?)

Per quanto riguarda invece il motore con eccitazione in serie noto che in base alle sue equazioni dovrebbe erogare una coppia molto alta alle basse velocità (coppia inversamente proporzionale al quadrato della velocità).

Tuttavia quando ho provato a pilotarlo con un convertitore che "choppera" ad alta frequenza una 24VDC i risultati sono stati ben diversi: bassa coppia a bassa velocità, a causa del convertitore.

Ciao, Emanuele

[Livio Orsini]

Si esistono driver con due riferimenti separati per armatura e campo. Se mi mandi una mail con allegato la descrixìzione della scheda, magari la conosco, posso vedere se è possibile fare qualche taratura diversa.