MOTORE CC E LIMITATORE DI GIRI

[Rivals]

Buongiorno,

sono nuovo nel forum e sono uno studente del terzo anno di ing. meccanica. Ho da elaborare un piccolo progetto riguardante una carrozzina per disabili. Per tale carrozzina ho scelto un motore cc di 200W a 24V di tensione nominale. Avrei la necessità di ridurre la velocità del sistema a regime affinchè possa raggiungere una velocità di circa 6 km/h: pertanto penso di optare per un limitatore di giri elettronico. Infatti ho fissato già un rapporto di riduzione (7:1) non modificabile e il punto di funzionamento a regime mi risulta corrispondere a una velocità più alta di quella desiderata. Dato che lo studio di tali dispositivi elettronici non rientra nel programma didattico, sono all'oscuro circa il loro funzionamento. Il mio dubbio è il seguente: visto che il punto di funzionamento di un sistema a regime è dato dall'intersezione della curva caratteristica del motore (retta con pendenza negativa) e della curva dell'utilizzatore (retta a pendenza nulla nel mio caso e che non posso modificare), spostare il punto di funzionamento a regime verso sinistra (numero di giri del motore minore) equivale a traslare la curva caratteristica del motore verso l'origine del piano cartesiano? In sostanza, il limitatore di giri fa traslare la curva del motore verso l'origine degli assi come se facesse diminuire la tensione di armatura? In che modo il limitatore di giri modifica o influisce sulla curva caratteristica del motore? 

Ringrazio e mi scuso anticipatamente per la mia poca esperienza nel campo.

[rguaresc]

8 minutes ago, Rivals said:

traslare la curva caratteristica del motore verso l'origine del piano cartesiano?

Si può traslare verso il basso la caratteristica del motore DC (a magneti permanenti) abbassando la tensione di alimentazione. Il limitatore di giri si può inserisre tra l'alimentazione e il motore.

[marco1278]

Che tipo di motore usi? 

 

Io metterei in serie al motore un trasduttore di velocità (va bene anche un encoder) e con quello controllerei che il motore non superi un valore di giri impostato a software. 

 

 

[Livio Orsini]

Il motore lo dovrai alimentare tramite un consueto regolatore di velocità, non puoi connetterlo direttamente alla batteria.

Questi regolatori hanno la possibilità di regolare il limite massimo di velocità.

 

Il motore che userai sarà sicuramente un motore a magneti permanenti, quindi con eccitazione costante.

Un motore cc ad eccitazione costante ha una funzione di trasferimento, relativa alla velocità, che è:

W = k Va dove:

W = velocità angolare

k = costante di proporzionalità dipendente dalle caratteristiche costruttive del motore.

Va = tensione di armatura.

 

Se, ad esempio, il tuo motore avesse una velocità nominale di 1000 rpm con tensione nominale di 24V  la costante sarebbe pari a 41.66 rpm per volt.

 

Il limitatore di velocità semplicemente limita il valore della tensione di armatura.

[Rivals]

Grazie mille, ho appreso dunque che il limitatore di giri di fatto è un limitatore di tensione d'armatura e quindi fa traslare la curva verso il basso. Avrei tuttavia ancora alcune domande.

1) la curva del motore la faccio traslare usando questo coefficiente k=w/Va. Per quanto riguarda invece la curva della corrente in funzione della coppia, come trasla? Che coefficiente dovrei usare in questo caso? (Ricordo che sto usando un motore a magneti permanenti cc)

2) Inizialmente, non essendomi posto il problema della limitazione della tensione, supponevo di alimentare il motore con due batterie da 12V in serie per ottenere i 24V richiesti dal motore. Ora, nel caso in cui il motore funziona a un voltaggio diverso dai 24V, usare 2 batterie da 12V collegate in serie è ancora fattiblie? (Perdonate la mia ignoranza in materia, ma studiando meccanica all'università ci hanno insegnato poche cose riguardo al mondo dell'elettrico). 

3) Come viene realizzato un limitatore di giri? Come si chiama nello specifico il dispositivo che limita la tensione d'armatura?

[rguaresc]

R1  Non cambia. La coppia è generata da una interazione tra corrente e magneti.

R2 Le tensioni reperibili non sono infinite, in pratica 24, 12 ecc. Se non devi scendere sotto 12 vanno bene i 24.

R3  

4 hours ago, Livio Orsini said:

consueto regolatore di velocità

Commercialmente puoi trovarlo con "Regolatore motore DC 24V". Lavorano ad impulsi per abbassare la tensione media limitando la trasformazione dell'energia della batteria in calore.