Misura Coppia Di Reazione

[senofane]

salve a tutti!

Sono nuovo di questo forum e vorrei porvi un quesito (spero di aver scelto la sezione giusta).

Devo progettare una macchina automatica per la misura della coppia di reazione di cerniere per elettrodomestici. L'idea è l'impiego di un azionamento elettrico (brushless) per l'apertura/chiusura delle cerniere e una cella di carico per effettuare la misura (misura della coppia su tutto l'angolo di apertura). Nell'ottica di riduzione dei costi, avevo pensato di sfruttare le caratteristiche di controllo dell'azionamento in questo senso: controllo il motore in posizione, in modo tale da raggiungere l'angolo di massima apertura con velocità costante e misuro la coppia di reazione misurando la corrente istantanea circolante negli avvolgimento del motore, con un sensore di corrente. Da teoria sugli azionamenti pare che questo approccio sia affrontabile, ma:

- quanto perdo in precisione, vista l'incertezza sui parametri del motore (specie al variare della temperatura)? Precisione richiesta: 0.1Nm, campo di misura 5 - 40Nm

- è possibile ricavare una legge di variazione dei parametri al variare della temperatura che sia affidabile ed effettivamente ripetibile nel tempo?

- vale la pena impiegare questo approccio rispetto alla cella di carico torsiometrica che sicuramente è piu' precisa?

[Livio Orsini]

Se misuri la corrente non misuri la coppia, questo lo puoi ottenere solo da un motore in corrente continua ad eccitazione separata.

In un buon azionamento brushless la misura di coppia la leggi direttamente dal regolatore. Solitamente è un parametro visualizzato dall'interfaccia del convertitore e disponibile su un'uscita analogica e/o sul bus di campo.

La precisione in termini assoluti è sicuramente inferiore a quello che può dare una buona cella dicarico; inoltre la misura è viziata dalla coppia necessaria per vincere i vari attriti, mentre una cella dicarico compressione-trazione posizionata sul giunto tra la cerniera in prova ed il pistone legge l'effettiva forza applicata.

In particolare non credo sia possibile ottenere la precisione che richiedi; già le variazioni degli attriti sarebbero maggiori della tolleranza.

Come ho suggerto prima è meglio usare una cella che lavori in compressione-trazione apllicata sul pistone che andrà ad azionare la cerniera. E' sicuramente più precisa di un torsiometro, meno costosa, e permetterebbere di usare celle con valori di fondo scala differenti in funzione del tipo di cerniera da testare. Se richiedi valori di f.s. in rapporto 1:8 significa che anche le dimensioni delle unità in prova saranno abbastanza differenti, quindi anche l'attrezzo dovrebbe essere proporzioanto.

Dal punto di vista economico non c'è paragone tra i due metodi. La coppia erogata dal motore la leggi direttamente praticamente senza spesa aggiuntiva; la precisione ottenibile è anchessa non comparabile. La coppia misurata attraverso i parametri eelttrici dell'alimentatore-regolatore del motore ha, indicativamente e nel migliore dei casi, una precisione del 5% sul valore di fondo scala. Se il valore di fondo scala fosse di 50 Nm avresti una precisione, con ipotesi un poco ottimistica, di +/- 2.5 Nm!

Modificato: 7 maggio 2012 da Livio Orsini