Suggerimento per ottenere 48 volt per alimentare un motore DC a spazzole

[topolo]

Buongiorno a tutti,

ho intenzione di far funzionare un motore a 48 volt a spazzole da 83 Watt e 2,2 amp di assorbimento. Vorrei sapere se esiste un modo per ottenere 48 volt spendendo quasi nulla, in quanto è per una semplice prova e non per un progetto importante. Sicurmente non punto ne ai convertitori DC-DC e nemmeno all'acquisto di batterie. Stavo pensando alle segeunti soluzioni:

1. collegare in serie 4 alimentatori 12 volt diversi (come quelli da banco o da PC);

2. partendo da un trasformatore 220 volt e 12 volt realizzare all'uscita dei 12 volt un moltiplicatore con diodi-condensatori a 4 stati per raggiungere 48 (ma penso che ci siano dei limiti in termini di corrente e non saprei come dimensionare i diodi e i condensatori);

Quella più logica in modo tale da avere un'unica fonte è la seconda. Ma non faccio affermazioni. Penso che per stare tranquillo mi serviranno almento 5 ampere a disposizone. 

 

Questi metodi potrebbero andare bene o sono necessarie altre soluzioni? L'uso del motore non sarà continuativo. 

Resto in attesa. 

 

[NovellinoXX]

23 minuti fa, topolo ha scritto:

Quella più logica in modo tale da avere un'unica fonte è la seconda.

La più logica e' quella di avere un unico alimentatore SMPS a 48V e spendi quasi nulla.

P.S. Un alimentatore per un motore va preso sempre sovradimensionato per via dello spunto iniziale.

 

 

 

Modificato: 13 ottobre da NovellinoXX

[Ctec]

Soluzione 1: non sempre gli alimentatori sono serializzabili. Se non espressamente indicato, in genere no. Questo perché spesso il polo negativo ha un legame interno con la terra, per cui mettendoli in serie si fanno effettivamente dei corto circuiti.

Soluzione 2: teoricamente applicabile, in pratica no. In genere con i moltiplicatori di tensione si ottengono correnti nel campo delle decine/centinaia di mA massimo, pena l'uso di condensatori enormi. Per cui con le correnti da te richieste è fisicamente irrealizzabile.

Consiglio: economico trasformatore da circa 32-35V al secondario, un bel ponte da 10-25A, un condensatore neppure troppo grosso, non ti serve stabilizzare troppo la tensione, diciamo 1000-2200uF

[topolo]

33 minuti fa, NovellinoXX ha scritto:

La più logica e' quella di avere un unico alimentatore SMPS a 48V e spendi quasi nulla.

P.S. Un alimentatore per un motore va preso sempre sovradimensionato per via dello spunto iniziale.

 

 

 

 

Puoi girarmi il link?

 

21 minuti fa, Ctec ha scritto:

Consiglio: economico trasformatore da circa 32-35V al secondario,

Per un trasformatore da 32-35 volt e non 48?

 

[camp1]

Come ti hanno già detto il moltiplicatore a diodi non va bene per quelle correnti che ti servono, potresti acquistare un alimentatore switching tipo quello della foto che ti ha postato NovellinoXX, lo paghi poco, ma ha anche affidabilità paragonabile, andrei almeno su un 10-15A di targa se te ne servono 5 reali continui, e c'è da tener conto anche dello spunto.

Visto che ti serve solo per una prova, se hai dei trasformatori con correnti al secondario di quell'ordine o superiori potresti mettere i secondari in serie/antiserie in modo che la loro somma algebrica ti dia quei 40-50V che effettivamente ti servono, poi un bel ponte come ti ha suggerito Ctec e sei a posto.

Ad esempio se ti trovi 2 trasfo da 24V, oppure uno da 55V ed uno da 12V, etc

[Ctec]

20 minuti fa, topolo ha scritto:

Per un trasformatore da 32-35 volt e non 48?

Si, perché l'uscita di un trasformatore è per esempio 35Vac (alternata) che una volta raddrizzati ti danno 35x1.41= 49.35Vdc, poi va tolta la caduta dei due diodi interni al ponte raddrizzatore (circa 1.2V). Ricordarsi sempre che in una tensione alternata sinusoidale viene specificata la tensione efficace, ma quando raddrizzi conta la tensione di picco, che è la tensione efficace moltiplicata radice di 2 (circa 1.41).

[NovellinoXX]

Link alimentatore

[drn5]

 

....

Modificato: 13 ottobre da drn5

[topolo]

1 ora fa, Ctec ha scritto:

Si, perché l'uscita di un trasformatore è per esempio 35Vac (alternata) che una volta raddrizzati ti danno 35x1.41= 49.35Vdc, poi va tolta la caduta dei due diodi interni al ponte raddrizzatore (circa 1.2V). Ricordarsi sempre che in una tensione alternata sinusoidale viene specificata la tensione efficace, ma quando raddrizzi conta la tensione di picco, che è la tensione efficace moltiplicata radice di 2 (circa 1.41).

Nel caso in cui avessi due trasformatori a presa centrale 12 volt se collego i due estremi otterrei 24 volt? E se quindi poi collegassi in serie i due trasformatori con gli estremi otterrei 48 volt?

Il problema è che otterrei poi in continua 67,7 volt secondo questo ragionamento.

Modificato: 13 ottobre da topolo

[mc1988]

In un caso simile una volta ho usato 2 alimentatori con uscita 24VDC collegati in serie, ma erano alimentatori privi del collegamento di terra (marchio XP Power), acquistati su RS a un prezzo decisamente abbordabile.

Modificato: 13 ottobre da mc1988

[Livio Orsini]

4 ore fa, NovellinoXX ha scritto:

Un alimentatore per un motore va preso sempre sovradimensionato per via dello spunto iniziale.

 

Un motore in cc non ha sovracorrente di spunto!

La corrente di armatura di un motore in cc è funzione della sola coppia motrice richiesta al motore, quindi se il motore non ha carichi meccanici applicati all'albero assorbirraà solo una frazione della corrente di targa.

 

4 ore fa, topolo ha scritto:

Vorrei sapere se esiste un modo per ottenere 48 volt spendendo quasi nulla, in quanto è per una semplice prova e non per un progetto importante.

 

Il modo più semplice ed economico è quello suggerito da Ctec.

Però, se per effettura la prova non ti è necessario raggiungere la velocità di targa ma può andar bene anche 1/4 circa della velocità nominale, ti basta una semplice batteria da 12V.

[camp1]

1 hour ago, topolo said:

Nel caso in cui avessi due trasformatori a presa centrale 12 volt se collego i due estremi otterrei 24 volt? E se quindi poi collegassi in serie i due trasformatori con gli estremi otterrei 48 volt?

Il problema è che otterrei poi in continua 67,7 volt secondo questo ragionamento.

Se hai due trasfo con uscita 12+12 e presa centrale, metti in serie i secondari prendendo per entrambi i due estremi, ed avrai 48V efficaci.

Ovviamente i due trasfo devono avere secondari di potenza simile altrimenti il minore limiterà la corrente che potrai prelevare. Fai poi attenzione a collegarli in serie e non in antiserie, altrimenti avrai circa zero volt!

 

Per chiarirti il discorso che faceva @Ctec, immaginiamo che i due trasfo abbiano una potenza nominale di 5A*24V = 120VA, alla fine, sempre ipotizzando di non avere perdite, avrai un unico trasfo di potenza 240VA con uscita 48V efficaci equivalenti a 48*1,41= 67,9V di picco

Se raddrizzi l'uscita, e ipotizzando con dei diodi ideali. con un condensatore di livellamento e senza carico, avrai una tensione continua di 67,9V

Ovviamente NON puoi pensare, collegando un carico opportuno, di tirar fuori 5A con quella tensione, perchè se così fosse avresti ottenuto 339,5W da un trasformatore che ne può erogare al massimo 240W (su carico resistivo, se parzalmente reattivo anche meno)!

Se ci provassi il trasfo inizierebbe a sedersi man mano che aumenti la corrente sul carico, diminuendo la tensione di uscita in modo da erogare una potenza minore o al massimo uguale ai suoi 240VA nominali, e questo per il semplice principio di conservazione dell'energia.

Nel dettaglio avresti un ripple che cresce in ampiezza facendoti diminuire il valor medio della continua in uscita,

Quindi se il tuo trasfo è sovradimensionato (cosa opportuna per non sovraccaricarlo con il rischio di bruciare gli avvolgimenti), quindi in grado di erogare una potenza ben maggiore di quella che ti serve, allora ti conviene avere una tensione in uscita efficace più bassa, come ti suggeriva @Ctec, tale da tener conto delle cadute sui diodi del ponte, del ripple, etc.

Se il trasfo come potenza è al pelo, allora potresti (non proprio tranquillamente) partire dai 48V efficaci, tanto sarà lui a sedersi abbassando la tensione erogata più o meno al livello che serve a te. Ma te lo sconsiglio per via del rischio di bruciare il primario, anche con una prova veloce.

[topolo]

7 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Il modo più semplice ed economico è quello suggerito da Ctec.

Però, se per effettura la prova non ti è necessario raggiungere la velocità di targa ma può andar bene anche 1/4 circa della velocità nominale, ti basta una semplice batteria da 12V.

Non si avvia. Ho provato con il mio alimentatore regolabile ma arriva fino a 15 volt e solo li inizia piano piano a girare, ma volevo vedere come si comportasse con la sua tensione di targa. Trovare un trasformatore da 32-35 volt è un pò difficile e sicurmante non riuscirei a procurarmelo subito. Ho a disposizione solo due trasformatori a presa centrale da 12 volt, potrei farci qualcosa tipo collegandoli in serie?

 

[topolo]

5 minuti fa, camp1 ha scritto:

avrai un unico trasfo di potenza 240VA con uscita 48V efficaci equivalenti a 48*1,41= 67,9V di picco

 

 

Ovviamente NON puoi pensare, collegando un carico opportuno, di tirar fuori 5A con quella tensione, perchè se così fosse avresti ottenuto 339,5W da un trasformatore che ne può erogare al massimo 240W (su carico resistivo, se parzalmente reattivo anche meno)!

 

Se il trasfo come potenza è al pelo, allora potresti (non proprio tranquillamente) partire dai 48V efficaci, tanto sarà lui a sedersi abbassando la tensione erogata più o meno al livello che serve a te. Ma te lo sconsiglio per via del rischio di bruciare il primario, anche con una prova veloce.

Ma essendo collegati in serie gli ampere a disposizione si dovrebbero dimezzare rispetto a quelli di partenza dai due trasformatori. Il motore ha un'assorbimento pari a 2,2 ampere e una potenza di 83 watt (dati di targa del motore). 

I due trasformatori sono da 300 watt l'uno (smontati da un inverter). 

[Livio Orsini]

7 minuti fa, topolo ha scritto:

Ma essendo collegati in serie gli ampere a disposizione si dovrebbero dimezzare rispetto a quelli di partenza dai due trasformatori.

No la corrente erogabile rimane costante.

 

8 minuti fa, topolo ha scritto:

Il motore ha un'assorbimento pari a 2,2 ampere

 

Questa è la sua corrente nominale che assorbirà quando il carico meccanico applicato all'albero richederà l'erogazione della coppia nominale.

Il motore lo stai provando a vuoto o sotto carico?

 

10 minuti fa, topolo ha scritto:

I due trasformatori sono da 300 watt l'uno

 

Meglio da 300 VA, quindi usando dovrebbero erogare 12,5A (24V*12,5= 300).

Visto che dici che hanno una presa centrale a 12V potresti usare i 24V di uno con in serie solo una metà del secondo, ottenendo 36V nominali, giusto come suggerisce Ctec.

 

24 minuti fa, topolo ha scritto:

Ho provato con il mio alimentatore regolabile ma arriva fino a 15 volt e solo li inizia piano piano a girare

 

Che tipo di motore è? A magneti permanenti o a campo avvolto? Perchè se fosse a campo avvolto con eccitazione serie-parallelo, sarebbe abbastanza normale. Se invece fosse a magneti permanenti sarebbe un motore quasi indecente.

[topolo]

9 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Il motore lo stai provando a vuoto o sotto carico?

 

Visto che dici che hanno una presa centrale a 12V potresti usare i 24V di uno con in serie solo una metà del secondo, ottenendo 36V nominali, giusto come suggerisce Ctec.

 

Che tipo di motore è?  Se invece fosse a magneti permanenti sarebbe un motore quasi indecente.

Il motore lo sto provando a vuto e la targa specifica che ha una coppia di 2,4 Nm. 

Si collegherò in serie i due trasformatori in modo tale da ottenere 36 volts. 

Il motore è a magneti permanenti. Perché affermi che è quasi indecente?

[NovellinoXX]

 

Modificato: 13 ottobre da NovellinoXX

[topolo]

38 minuti fa, NovellinoXX ha scritto:

 

Quindi i 48 volts di botta al motore non dovrebbero andare?

[NovellinoXX]

14 minuti fa, topolo ha scritto:

Quindi i 48 volts di botta al motore non dovrebbero andare?

Diciamo che chi scrive quegli articoli ha a che fare con motori di taglia molto grossa,

Ma anche nel piccolo lo spunto c'e' comunque e va controllato (limitazione in corrente) se a monte

ci sono componenti (alimentatore, circuito elettronico) che possono soffrirne.

 

Modificato: 13 ottobre da NovellinoXX

[Livio Orsini]

Ma per favore!!!

 

Ma da dove li hai dedotte quelle citazioni?😂

Se ci fosse un minimo di verità non si potrebbero usare i fusibili extra rapidi a protezione degli SCR dei convertitori!!!

Si alimentano tranquillamente motori che devono dare da subito 150% della coppia nominale assorbendo centinaia ed anche migliaia di Ampere!!

 

Modificato: 13 ottobre da Livio Orsini

[NovellinoXX]

10 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Ma per favore!!!

Ma da dove li hai dedotte quelle citazioni?😂

Tu hai detto la tua?

io ho detto la mia!

Chi legge deciderà a chi dar retta!

[Livio Orsini]

9 ore fa, NovellinoXX ha scritto:

Tu hai detto la tua?

io ho detto la mia!

Chi legge deciderà a chi dar retta!

 

Queste sono le tipiche espressioni di chi non ha argomenti tecnici a supporto della propria tesi!😀

Insomma la tipica chiusura di un politico, non di un tecnico.

Però hai almeno il dovere di rendere noto il nome dell'autore o almeno la fonte del documento, così che chi legge possa verificarne l'attendibilità. Se non lo si fa è perchè si è consci di citare un illustre carneade la cui attendibilità è tuttaltro che certa.😉

 

 

Vorrei aggiungere, per completare le mie osservazioni che chi ha scritto quelle  note che tu citi ha  dimenticato almeno 2 particolari: uno non fondamentale che è la resistenza delle spazzole e quella di contatto spazzola-commutatore, l'altra invece, molto importante. La resistenza ohmica dell'avvolgimento è messa in serie ad un induttanza!

Trattattandosi di un circuito serie composto da una resistenza ed un'induttanza, l'equazione I = R/I non è valida in regime transitorio!

In regime transitoriola corrente ha un andamento che cresce in modo esponenziale in funzione della costante di tempo R*L.

 

Leggendo qualche testo o manuale di macchine elettriche non si trova alcun cenno sulla extra corrente di avviamento di un motore in corrente continua, al contrario di quanto viene specificato per i motori asincroni, ad esempio.

[Livio Orsini]

13 ore fa, topolo ha scritto:

Perché affermi che è quasi indecente?

 

Un motore a magneti permanenti che ha una tensione di armatura nominale di 48V, se è di qualitàappena decente, dovrebbe almeno ruotare con 2,4V di tensione di armatura. Ma è anche meno del minimo sindacale perchè consentirebbe una regolazione di velocità sole 1/20, cosa che per questi motori, se non sono giocattoli, è veramente scadente.

Normalmente questi motori permettono regolazioni di velocità dell'ìordine di 1/100 ed anche molto di più.

Dato che la velocità è una funzione della tensione di armatura, secondo l'equazione w = k*Va, anche la tensione di armatura deve avere un andamento simile.

 

In effetti io ho alcuni motorini giocattolo, sono dei "cinesini", che hanno un comportamento simile, ma da apparecchi di questo genere, dal costo di un paio di euro, ci si può aspettare un simile comportamento.

[NovellinoXX]

Te lo ripeto:

10 ore fa, NovellinoXX ha scritto:

Chi legge deciderà a chi dar retta!

 

[Livio Orsini]

 

E si siamo proprio a zero come argomenti!😂