Motori termici, magnetici, elettrici, etc...
Ridurre la velocità di un piccolo motore asincrono

VISUALIZZA L'ALBUM

Pag: (4)   1   2   [3]   4    (Ultimo)


FinePagina

Keyosz
GigaWatt


Utente
Msg:1959

Stato:



Inviato il: 16/10/2009,11:20

Ciao Libero,
così per spararne una (spero non sia troppo grossa), se non ti preoccupa il rendimento perchè non provi a mettere in serie una resistenza al motore? Prova con una normale lampadina ad incandescenza, ma sbrigati perchè stanno per finire nei magazzini con le nuove norme europee!!!! (che cavolata faccine/mad.gif )

Se ricordo bene il tuo era un motore del ventilatore di alimentazione di un bruciatore, non dovresti avere necessità di regolazioni fini delle velocità, quind per esempio potresti iniziare con un carcio resistivo di pari potenza del motore in serie, e vedere cosa succede...

costa poco o nulla ed è facilissimo da provare... anzi magari provo pure io faccine/tongue.gif

 

Libero51

Avatar
GigaWatt


Utente
Msg:1276

Stato:



Inviato il: 18/10/2009,01:59

CITAZIONE (Keyosz @ 16/10/2009, 12:20)
. . . se non ti preoccupa il rendimento perchè non provi a mettere in serie una resistenza al motore? è facilissimo da provare . . .

Ciao Keyosz , se non altro hai centrato l'obiettivo della semplicità . . . faccine/laugh.gif . . . e non è poco.
In fondo la resistenza in serie su un tal motore con un carico meccanico progressivo come quello della ventolina serve a ridurre la tensione di alimentazione . Di prove nè avevo già fatte a . . . bizzeffe , con induttanze o condensatori in serie , con autotrasformatori e anche con il variatore a triac che avete suggerito. Il miglior risultato è stato appunto ottenuto con il variatore a triac , semplice semplice, che alimentava un . . . abatjour . . . faccine/sick.gif
Si ottiene una regolazione sufficientemente progressiva fino a circa metà velocità e poi il sistema diventa instabile.
L'idea , a dire il vero, un pò "balzana" di alimentare il motore con semionde opportunamente "smistate" non sembra abbia convinto nessuno e io impiegherei troppo tempo a realizzare un prototipo di "smistatore" elettronico necessario per fare le prove.
Le perplessità mie aggiunte a quelle che avete espresso mi hanno convinto a riaprire il laboratorio virtuale per tentare ,su un simulatore ,la comprensione più approfondita di cosa succede alimentando un motore asincrono con forme di onda diverse dalla sinusoidale.

Aprirò una discussione "didattica" sul CAMPO ROTANTE per discutere di come si forma e
migliorare , tutti insime , la qualità del nostro . . . comprendere.

Un saluto a tutti . . . faccine/sick.gif

P.S. per ora il simulatore sembra aver bocciato la mia idea originaria . . . ma vedremo il perchè.



---------------



 

ferryboat62
KiloWatt


Utente
Msg:139

Stato:



Inviato il: 6/1/2010,23:38

Ciao Libero hai mai provato con un semplice condensatore in serie al carico?

 

Libero51

Avatar
GigaWatt


Utente
Msg:1276

Stato:



Inviato il: 7/1/2010,01:29

CITAZIONE (ferryboat62 @ 6/1/2010, 23:38)
Ciao Libero hai mai provato con un semplice condensatore in serie al carico?

Ciao ferryboat ,probabilmente intendi in serie al motore. In serie puoi metterci quello che vuoi ma quello che ottieni è solo una riduzione della tensione di alimentazione.
Purtroppo abbassando tale tensione la coppia motrice , oltre ad un certo punto, degrada rapidamente rendendo instabile il funzionamento del motore.
Inoltre non tutti i motori reagiscono allo stesso modo.
Per ottenere una miglior stabilità a velocià inferiore si agisce costruttivamente sul rapporto resistivo reattivo della gabbia di scoiattolo. Più la resistenza della gabbia è alta e più il massimo di coppia si sposta verso velocità inferiori a scapito di una maggiore dissipazione e di un minor rendimento.
Nei grossi motori trifasi asincroni a rotore avvolto si inserisce un carico resistivo trifase sugli anelli rotorici per favorirne l'avviamento.
Quando il valore di tale resistenza eguaglia il valore della reattanza induttiva degli avvolgimenti del rotore la velocità di coppia massima si riduce a zero .
In una tale condizione il rendimento del motore ovviamente si riduce.
Purtroppo uno degli aspetti più complessi della progettazione di un motore è , in genere, proprio il rapporto di antitesi tra rendimento , potenza specifica e flessibilita di uso.
Il tuo supertrigger , al di là della complessità del circuito, ti ha dato la possibilità di modificare agevolmente i parametri di impulso e quindi ti consente quasi "ad orecchio" di trovare i compromessi migliori.
La mia critica iniziale non si riferiva al tuo circuito ma all'insieme che per colpa di un motore inefficiente vanifica ogni serio tentativo di raggiungere le prestazioni dei motori normalmente usati.
La velocità , da sola, senza una valutazione della coppia che , per esempio gino33 valuta con la sua bilancia dinamometrica , non esprime la potenza in gioco e quindi non può essere presa come indicatore serio di maggiore o minore rendimento.

Ti rispondo in modo articolato per sollecitare la tua curiosità a procedere nello studio del motore asincrono magari cercando di comprenderne il suo diagramma circolare.

Ciao . . . faccine/sick.gif






Ciao . . . faccine/sick.gif



---------------



 

ferryboat62
KiloWatt


Utente
Msg:139

Stato:



Inviato il: 7/1/2010,17:50

Ok grazie per le preziose info , i motori a induzione non li conosco proprio , li ho usati in passato ma non ho mai approfondito...Se ho capito bene questo tipo di motore sviluppa la coppia massima a una determinata velocità /tensione e per governarli a dovere occorre l'inverter che non è poi così semplice come macchina , sono rimasto incuriosito dal sistema Rotoverter che usa questo tipo di motori per ottenere elevati rendimenti e risparmio energetico sfruttando la risonanza attraverso condensatori di opportuno valore secondo te vale la pena di approfondire questa tecnologia ? hai fatto qualche prova?

 

livingreen

Avatar
MegaWatt


Utente
Msg:598

Stato:



Inviato il: 7/1/2010,18:40

Libero, ma da quanti VA è questo motore?

 

Libero51

Avatar
GigaWatt


Utente
Msg:1276

Stato:



Inviato il: 7/1/2010,19:59

CITAZIONE (ferryboat62 @ 7/1/2010, 17:50)
. . . sono rimasto incuriosito dal sistema Rotoverter che usa questo tipo di motori per ottenere elevati rendimenti e risparmio energetico sfruttando la risonanza attraverso condensatori di opportuno valore secondo te vale la pena di approfondire questa tecnologia ? hai fatto qualche prova?

Non conosco quel sistema ma proverò a documentarmi , ho dato una rapida spiegazione della relazione tra numero di giri e coppia del motore asincrono . Naturalmente è solo una rapida esposizione senza grosse pretese.
Si tratta di un motore robustissimo e con un alto rendimento e questo ne spiega il largo uso.
Avviamento sempre più critico con l'aumentare della potenza ; da fermo infatti si comporta esattamente come un trasformatore con il secondario in corto circuito.
Adatto per carichi meccanichi che richiedano una velocità quasi costante.
Per modificarne la velocità si pedispongono gli avvolgimenti con la possibilità di raddoppiare le coppie polari o con avvolgimenti separati.
Le vecchie lavatrici avevano un motore a doppio avvolgimento con due poli per la centrifuga e dodici poli per il lavaggio (2800 o 450 giri al minuto)
In questo modo si ottengono velocità comunque stabili.
Solo l'alimentazione a frequenza e tensione variabili permette una variazione continua con il motore in coppia.

CITAZIONE (livingreen @ 7/1/2010, 18:40)
Libero, ma da quanti VA è questo motore?

Ciao livingreen , questa discussione è iniziata per l'esigenza di variare efficacemente la velocità di un motore piccolo , ma come spesso succede , alla fine diventa inevitabile generalizzare.

Per il momento mi sono accontentato di ridurre la velocità di un solo step con un circuitino a triac che comunque funziona male e risente molto delle variazioni di tensione in linea.
La mia idea iniziale di saltare semionde non è stata presa in considerazione ma ancora ci penso.

Saluti . . . faccine/sick.gif



---------------



 

Ferrobattuto

Avatar
GigaWatt


Utente
Msg:4117

Stato:



Inviato il: 7/1/2010,20:52

CITAZIONE
La mia idea iniziale di saltare semionde non è stata presa in considerazione ma ancora ci penso.

Saluti . . . faccine/sick.gif

In realtà ci ho pensato spesso pure io, ma non mi pare fattibile con metodi "semplici". Il più semplice che mi viene in mente è con un divisore programmabile che inneschi un tiristore. La divisione dovrebbe essere programmata in modo che inneschi alternativamente una semionda positiva e una negativa spaziate nel tempo. In questo modo si ottiene anche un controllo della tensione come se fosse un sistema in PWM. Però credo comunque che si possa fare solo entro un range piuttosto limitato.
Saluti.
Ferro

 

livingreen

Avatar
MegaWatt


Utente
Msg:598

Stato:



Inviato il: 7/1/2010,21:57

Ma non si può avere un ordine di grandezza? Per alcuni, "piccolo" vuol dire 20VA, per altri 2000....

 

Ferrobattuto

Avatar
GigaWatt


Utente
Msg:4117

Stato:



Inviato il: 7/1/2010,22:08

Libero, se non sbaglio, una volta stava parlando di un motore da poche centinaia di VA. Motori di uso generale insomma, dal ventilatore alla mola da banco, dal tornietto al compressore o al trapano a colonna. Perché, tu hai qualche soluzione?

 

livingreen

Avatar
MegaWatt


Utente
Msg:598

Stato:



Inviato il: 7/1/2010,22:57

si, ma l'ho applicata solo su motori di max 100VA.
Visto che un motore asincrono si può regolare solo nel dominio di frequenza o di fase, lo variavo in frequenza. Alla fine, si tratta solo di costruire un comune amplificatore audio in BF con trasformatore di uscita, e pilotarlo con un oscillatore variabile da 25 a 70 Hz, e con quel segnale pilotare il motore.

Naturalmente. non esisteva il problema di adattare la caratteristica V/f per ottimizzare il rendimento, ma sperimentalmente si poteva fare (bastava alzare o abbassare il volume a seconda della frequenza)

Ovviamente, pilotare un motore da 1kVA presuppone un GROSSO amplificatore, e poi c'è il problema della potenza dissipata se si lavora in classe B, etc etc

 

livingreen

Avatar
MegaWatt


Utente
Msg:598

Stato:



Inviato il: 7/1/2010,23:15

Ah, naturalmente ci sono poi le vie di mezzo, come questo:
http://www.microfox-it.com/infos/it-inform...a_variatore.pdf
..che sta fra la parzializzazione di fase usata di solito nei cancelli motorizzati e la regolazione col sensing della caratteristica V/f degli inverter, praticamente ha delle posizioni preimpostate dei livelli di tensione al variare della frequenza.
Comunque, anche se non l'ho mai fatto, si possono adattare anche inverter trifase ai motori bifase (quelli che erroneamente vengono chiamati monofase), purche abbiano avvolgimenti uguali e venga mascherata la mancaza di fase: ci si scorda il controllo vettoriale e buona parte delle funzioni avanzate, ma funzionano.

 

Libero51

Avatar
GigaWatt


Utente
Msg:1276

Stato:



Inviato il: 8/1/2010,07:12

CITAZIONE (livingreen @ 7/1/2010, 21:57)
Ma non si può avere un ordine di grandezza? Per alcuni, "piccolo" vuol dire 20VA, per altri 2000....
Ciao livingreen , hai ragione , l'idea banalmente mi era venuta per variare la velocità di una ventola di sofffiaggio di una caldaia a gassificazione. Il motore è di circa 100VA e nell'idea iniziale mi sarei accontentato anche solo di ridurre a metà la velocità mantenendo però una coppia efficace e stabile.L'attuale regolatore a tiac regolato per tale scopo è molto instabile e mi sono chiesto se , come ha ben ricordato ferrobattuto, se un circuito divisore di frequenza applicato opportunamente ad un triac permettesse di "interdire " due semionde ogni tre : il gruppo LC ammorbidirebbe la dissimmetria dell'onda risultante.http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/1227426913.jpgIl sistema seppur limitato solo al dimezzamento della velocità , oltre a dimezzare la frequenza dimezzerebbe pure la tensione in modo automtico . Sarebbe semplice , robusto e poco costoso e anche senza risolvere l'esigenza di una regolazione continua risolverebbe comunque una grande moltitudine di esigenze.L'altro giorno avrei voluto ridurre ulteriormente la velocità del mio trapano a colonna ed un divisore per due mi sarebbe proprio servito.Le tue osservazioni sono tutte puntuali ed un tuo parere mi farebbe cosa graditaSaluti . . . faccine/sick.gif



---------------



 

livingreen

Avatar
MegaWatt


Utente
Msg:598

Stato:



Inviato il: 8/1/2010,20:55

Dunque... anche se il motore è piccolo, la carne al fuoco è parecchia. Direi di cominciare dai motivi dell'instabilità del regime di rotazione.
Ipotesi (magari sballata, ma ci provo):
Trattandosi di un ventilatore per una stufa, tutto parte dalla combustione: pur essendo i pellets abbastanza omogenei, la combustione non avviene in modo omogeneo ed uniforme come coi combustibili liquidi o coi gas, ma con scoppiettii e fiammate che, seppur piccole rispetto a quelle di un ciocco di dimensioni più grandi, producono onde di pressione e variazioni di densità nei fumi contenuti nella camera di combustione.
Uniamoci un po' di turbolenza nella canna fumaria, ed abbiamo quindi una serie di onde di pressione che si ripercuotono sul ventilatore, frenandolo ed accelerandolo. Insomma, il carico aeraulico non è costante, ma tremolante... e questo si traduce in rapide variazioni della potenza assorbita.
Inoltre, il ventilatore si trova a non lavorare sempre sul punto giusto della curva portata-pressione

Ora, se ci sono variazioni nella richiesta di potenza, un motore calcolato per un certo valore reagirà all'aumento della coppia resistente aumentando lo scorrimento, cioè decelerando... per poi accelerare di nuovo al ritorno dei valori normali. Ma se noi lo abbiamo regolato in velocità diminuendo la tensione (con un parzializzatore a triac), la coppia del motore non sarà quella nominale ma inferiore, ed il motore non potrà accelerare perchè gli manca la forza..

Quindi, le soluzioni sono diverse:
1-aumentare la potenza del motore, in modo che si possa disporre di coppia supplementare
2-aumentare il momento di inerzia della ventola, per evitare che il flutter dovuto alla combustione si ripercuota immediatamente sul regime di rotazione, che poi non riesce ad essere ripristinato a causa della scarsa coppia: usarla come volano, in pratica.
3-controllare il motore in coppia e/o in velocità, oppure sostituirlo con un tipo che abbia unrange di massima coppia più ampio (e magari, più facilmente regolabile)

Ora, a prescindere dall'analisi precedente, il circuito che taglia due semionde su tre a mio avviso non risolverebbe il problema, perchè anche se nella semionda in cui è alimentato non c'è riduzione di tensione (e quindi hai massima coppia), è anche vero che nei due periodi in cui non è alimentato il carico resistente rallenterebbe il motore, e si troverebbe in un punto in cui la sua curva di coppia non sarebbe ottimale.
A mio avviso, comunque, funzionerebbe meglio del sistema attuale a parzializzazione di fase... che in pratica riduce la tensione aumentando lo scorrimento.

Peccato che non si possa usare un semplice diodo e tagliare una semionda...

Alcune note:

Sulla regolazione degli asincroni:
http://www.electroportal.net/vis_resource....=DomRisp&id=544


Le Leggi dei ventilatori:

Per uguale diametro di girante:
1. la portata d'aria varia direttamente in funzione della velocità di rotazione;
2. la pressione sviluppata varia con il quadrato della velocità di rotazione;
3. la potenza assorbita varia con il cubo della velocità di rotazione.

Per uguale velocità di rotazione:
4. la portata d'aria varia con il cubo del diametro della ventola;
5. la pressione sviluppata varia con il quadrato del diametro della ventola;
6. la potenza assorbita varia con la quinta potenza del diametro della ventola.

Di conseguenza, per una variazione simultanea di velocità e di diametro della ventola:
7. la portata d'aria varia secondo il prodotto: (velocità di rotazione) x (diametro della ventola)3 ;
8. la pressione sviluppata varia secondo il prodotto:
(velocità di rotazione)2 x (diametro della ventola )2;
9. la potenza assorbita varia secondo il prodotto:
(velocità di rotazione)3 x (diametro alla ventola)5.

 

Libero51

Avatar
GigaWatt


Utente
Msg:1276

Stato:



Inviato il: 9/1/2010,08:39

CITAZIONE (livingreen @ 8/1/2010, 20:55)
Ora, a prescindere dall'analisi precedente, il circuito che taglia due semionde su tre a mio avviso non risolverebbe il problema, perchè anche se nella semionda in cui è alimentato non c'è riduzione di tensione (e quindi hai massima coppia), è anche vero che nei due periodi in cui non è alimentato il carico resistente rallenterebbe il motore, e si troverebbe in un punto in cui la sua curva di coppia non sarebbe ottimale.
A mio avviso, comunque, funzionerebbe meglio del sistema attuale a parzializzazione di fase... che in pratica riduce la tensione aumentando lo scorrimento.

Ciao livingreen grazie per la risposta articolata che ha approfondito nei dettagli le relazioni tra la particolare variazione di coppia del motore asincrono al variare della tensione rispetto alla variazione di coppia aerodinamica della soffiante.
Nella tua frase che ho citato c'è l'approccio alla sostanza del problema che mi sono posto a prescindere dalla curva di coppia del carico.
Naturalmente , per semplificare l'analisi di primo livello , potremmo immaginare un carico a coppia costante e chiederci in quale misura ,una soluzione semplice e grossolana come quella proposta, potrebbe raggiungere lo scopo.
Malgrado l'analisi sfavorevole contenuta nel primo periodo noto che nel secondo hai mantenuta aperta la possibilità che un tale sistema migliori comunque la situazione attuale a parzializzazione di fase.
Certamente una ricostruzione dell'onda a frequnza dimezzata dopo un taglio di tale portata non è certo paragonabile alla ricostruzione in PWM e sicuramente la deformazione del profilo risultante comporta negli avvolgimenti bifasi del motore ben altro che un vettore rotante uniforme in ampiezza e velocità.
L'altro handicap prevedibile è proprio dovuta alla presenza del condensatore sfasatore dell'avvolgimento ausiliario. Tale condensatore sottoposto ad un tale profilo non è probabilmente sufficiente a permettere un'adeguato valore di corrente nell'avvolgimento ausiliario ; è prevedibile che si renda necessario l'aumento della sua capacità per la velocità ridotta.
Circuito divisore di frequenza a parte , peraltro facilmente risolvibile da un elettronico di livello superiore al mio , rimane il gruppo LC che sicuramente rappresenterebbe il vero artefice della conversione della sgangherata sequenta di semionde distanziate in un più morbido profilo.
Nella mia ricerca ho scoperto per caso che le pompe per impianti di riscaldamento a velocità variabile , corredate da un piccolo inverter sono sincroni , ovvero il rotore non è a gabbia ma alloggia magneti permanenti. In un tale rotore lo scorrimento si annulla e l'insieme risente molto meno del profilo non sinusoidale dell' alimentzione che al pari di un motore passo passo potrebbe al limite diventare quadro.
La tesi , infine , di sostituire il motore esula dallo scopo di questa discussione che probabilmente non approderà a nulla ma la semplicità dell'ipotesi di soluzione proposta mi pare debba essere approfondita.
Al limite , se tutto non dovesse concretizzarsi , rimarrà una discussione in cui gli aspetti teorici , si sono confrontati ed hanno arricchito di dati ed informazioni chiunque abbia avuto la pazienza di leggere.


Saluti faccine/sick.gif



---------------



 
 InizioPagina
 

Pag: (4)   1   2   [3]   4    (Ultimo)

Versione Completa!

Home page     TOP100-SOLAR    Home page forum