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CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA MECCANICA Corso di MACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI Docente: Ing. Antonella PowerPoint Presentation
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CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA MECCANICA Corso di MACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI Docente: Ing. Antonella

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CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA MECCANICA Corso di MACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI Docente: Ing. Antonella

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  1. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA MECCANICA Corso di MACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI Docente: Ing. Antonella Nagliero

  2. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO PROGRAMMA PREVENTIVO A.A. 2012/13 • Il corso tratta i diversi aspetti caratteristici delle macchine e degli azionamenti elettrici, utilizzati essenzialmente in applicazioni di automazione industriale e di trazione. Partendo dalle cognizioni di base sui motori elettrici e sulle apparecchiature di elettronica di potenza, utilizzate per l’alimentazione ed il controllo di tali motori, si giunge alla caratterizzazione dell’azionamento elettrico come sistema e all’esame di alcuni esempi significativi di schemi di azionamenti utilizzati per il controllo di velocità e/o di posizione. • L'azionamento elettrico e i suoi componenti • Le macchine elettriche e gli azionamenti a velocità variabile per applicazioni di automazione industriale e di trazione elettrica. Schema a blocchi, problematiche di regolazione della velocità e specifiche di un azionamento. Caratterizzazione del carico meccanico. I convertitori statici di potenza per l'alimentazione e il controllo di motori elettrici. Cenni sui componenti elettronici di potenza. Principali caratteristiche di un sistema di controllo. Sistemi ad anello aperto e ad anello chiuso. Uso dei microprocessori e controllo digitale. Sensori e trasduttori. • Azionamenti con motori in corrente continua • Motori in c.c.: principio di funzionamento, caratteristiche statiche, frenatura elettrica, funzionamento nei quattro quadranti. Convertitori c.a./c.c.: schemi e analisi del funzionamento dei principali raddrizzatori controllati. Convertitori c.c./c.c.: principio di funzionamento. Motori in c.c. alimentati da convertitori. Schemi di azionamenti con motori in c.c. per funzionamento nei diversi quadranti. • Azionamenti con motori asincroni • Motori asincroni: principio di funzionamento, caratteristiche statiche, frenatura elettrica, funzionamento nei quattro quadranti. Regolazione della velocità mediante variazione della tensione o della frequenza di alimentazione. Convertitori c.c./c.a.: schemi e analisi del funzionamento dei principali invertitori (a tensione impressa ad onda quadra o di tipo PWM). Convertitori c.a./c.a.: classificazione e principio di funzionamento. Metodi di controllo scalare e schemi di azionamenti con motori asincroni a controllo scalare. Cenni sul controllo vettoriale.

  3. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO AZIONAMENTO ELETTRICO • MOTORE ELETTRICO • Converte energia elettrica in energia meccanica Tm: coppia motrice TL :coppia di carico Caratteristiche meccaniche di un motore elettrico e di un carico meccanico, in assenza di controllo

  4. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO AZIONAMENTO ELETTRICO • AZIONAMENTI ELETTRICO • sistema composto da: • - attuatori elettrici  i motori elettrici • - convertitore di potenza • sensori e trasduttori • carico meccanico Caratteristiche meccaniche di un motore elettrico e di un carico meccanico, con regolazione discreta di velocità

  5. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO AZIONAMENTO ELETTRICO • Settori applicativi : elettrodomestici, trazione ferroviaria, impiantistica industriale e civile (pompe, ascensori, ... ), robot industriali, macchine a controllo numerico, strumentazione elettronica, periferiche di calcolatori (testine di stampanti, unità dischi, scanner, ...), accessori automobilistici (vetri elettrici, tergicristalli, pompe della benzina) e molti altri. • I motori funzionano prevalentemente a velocità e carico costanti o prefissati o al massimo selezionati tra un piccolo insieme di valori (si pensi, ad esempio, alle pompe, ai ventilatori, ecc ... ). In altri casi il funzionamento è tipicamente intermittente, ad esempio: trapani, alza cristalli elettrici, ascensori. Talora il funzionamento è ciclico, ad esempio all’interno di una macchina automatica. • Infine, ci sono situazioni in cui il moto è tipicamente vario, ad esempio trazione elettrica, robotica industriale. • In alcune applicazioni è necessario regolare la velocità del motore (ad esempio mandrino di un trapano, pompa, ventilatore) ed altre in cui il motore va pilotato in posizione (ad esempio assi di un robot industriale o di una fresa a controllo numerico), più raramente si utilizza un controllo di coppia. • Talvolta la regolazione è grossolana (ad esempio ventilatore acceso/spento a una o due velocità), altre volte è richiesta una regolazione molto precisa (ad esempio macchina a controllo numerico). • Per far fronte a questa enorme varietà di esigenze sono state sviluppate differenti tipologie di motori e di relativi sistemi di regolazione. • Lo sviluppo dell’elettronica analogica e digitale ha permesso la realizzazione di azionamenti più sofisticati nonché l’estensione del campo d’impiego dei motori esistenti.

  6. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO AZIONAMENTO ELETTRICO

  7. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CARATTERIZZAZIONE DI UN AZIONAMENTO ELETTRICO • SPECIFICA DEL SISTEMA • Tipo e caratterizzazione del carico meccanico • Valori caratteristici (o campi di variazione) della velocità e/o della coppia • Quadranti di funzionamento • Caratteristiche di avviamento (a pieno carico, a carico ridotto, a vuoto) • Possibilità di realizzare la frenatura elettrica, e con quali caratteristiche • Condizioni ambientali • PRESTAZIONI DESIDERATE DALL’AZIONAMENTO • Precisione richiesta nel funzionamento a regime • Comportamento dinamico • Prestazioni in regime transitorio, in corrispondenza di andamenti predefiniti della velocità o della coppia

  8. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CARICO MECCANICO ωn Tm TL Tm : coppia meccanica TL : coppia resistente del carico ωn : velocità di rotazione MOTOMMM MOTORE ELETTRICO CARICO MECCANICO Hp: accoppiamento rigido e diretto Coppie resistenti del carico : TF: coppia di attrito TW: coppia di ventilazione TS: coppia di inerzia TU: coppia utile

  9. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO ESEMPI TIPICI DI CARICHI MECCANICI

  10. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO ESEMPI TIPICI DI CARICHI MECCANICI

  11. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO ESEMPI TIPICI DI CARICHI MECCANICI

  12. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO EQUILIBRIO MECCANICO TEM: coppia elettromagnetica del motore J: momento d’inerzia complessivo B: coefficiente di attrito e ventilazione complessivo

  13. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO ACCOPPIAMENTO NON DIRETTO ωm : velocità di rotazione del motore ωL : velocità di rotazione del carico v: velocità periferica D1 D2

  14. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO QUADRANTI DI FUNZIONAMENTO Tm FRENATURA IN MARCIA INDIETRO MOTORE IN MARCIA AVANTI II I ωn III IV MOTORE IN MARCIA INDIETRO FRENATURA IN MARCIA AVANTI CARICO PASSIVO: non ha energia propria ad eccezione dell’energia cinetica della rotazione. E’ possibile convertire l’energia meccanica in energia elettrica a scapito della velocità di rotazione CARICO ATTIVO: il carico può funzionare in tutti e 4 i quadranti di funzionamento

  15. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CARICO ATTIVO ωn Tm IV quadrante Se P1>P2 dovremo applicare una coppia frenante per far salire P1 ωn Tm I quadrante Se P1<P2 dovremo applicare una coppia altrimenti P1 tenderebbe a salire

  16. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CARICO ATTIVO Tm ωn II quadrante Se P2>P1 dovremo applicare una coppia frenante per far salire P1 ωn Tm III quadrante Se P1>P2 il carico tende a scendere, bisogna applicare una coppia nello stesso verso della velocità affinché P1 possa salire

  17. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO MOTORE ELETTRICO • CORRENTE CONTINUA • CORRENTE ALTERNATA • MONOFASE • TRIFASE • ASINCRONI (motori a induzione): • - robusti • affidabili • non sono immediatamente controllabili • SINCRONI (motori brushless o a magneti permanenti): • coppie elevate in spazi ristretti • più costosi • prestazioni migliori

  18. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CAMPO DI FUNZIONAMENTO DI UN MOTORE ELETTRICO La regolazione della velocità si divide in due regioni: 0≤ ωm ≤ ωB Si sviluppa la coppia massima TMAX che il motore è in grado di fornire in condizioni di corretto funzionamento (senza riscaldamento dei componenti) ωB ≤ ωm ≤ ωMAX la coppia è inversamente proporzionale alla velocità poiché in questo intervallo si ha un funzionamento a potenza costante . ωB : velocità base o nominale ωMAX : velocità massima

  19. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CAMPO DI FUNZIONAMENTO DI UN MOTORE ELETTRICO • - In un verso o nell’altro il valore di ωB non cambia • La regione di funzionamento dipende dalle caratteristiche del motore, ma deve essere compatibile con il carico meccanico • Tale caratteristica vale in regime continuativo, ma può essere modificata in regime transitorio.

  20. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO REGOLAZIONE DELLA VELOCITA’

  21. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONVERTITORE DI POTENZA • Il convertitore di potenza in ingresso al motore ha una doppia funzione: • adattare l’alimentazione primaria prevista a quella richiesta dal motore • manipolare le grandezze in ingresso al motore per effettuare la regolazione • - manipolare le grandezze in uscita, perciò sono detti controllati

  22. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO SEMICONDUTTORI DI POTENZA • COMPONENTI NON CONTROLLATI • COMPONENTI SEMI-CONTROLLATI • COMPONENTI TOTALMENTE CONTROLLATI • I componenti non controllati sono: • - Diodi • - Diodi a ripristino veloce • - Diodi Schottky • I componenti semi-controllati (con possibilità di controllo solo dell’accensione) sono: • - Tiristori • - Triac • I componenti totalmente controllati sono: • - Transistor di potenza • - GTO BJT MOSFET IGBT

  23. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO SEMICONDUTTORI DI POTENZA • CARATTERISTICHE • Capacità di controllo sia dell’innesco che dello spegnimento • Bassa caduta di tensione in senso diretto (per avere piccole perdite di conduzione) • Bassi tempi di commutazione (per avere piccole perdite di commutazione) • Elevata densità di corrente (per minimizzare dimensione e costo del componente) • Bassa potenza richiesta dal circuito di gate (Driver di pilotaggio) • Bassa resistenza termica

  24. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO DIODO Il diodo ha due terminali: anodo e catodo. Se Vd>Vs (tensione di soglia) il diodo è polarizzato direttamente e Id>>0 Se Vd<0 il diodo è polarizzato inversamente e Id≈0 Se Vd<0 e in modulo abbastanza elevato, il diodo opera in regione inversa di breakdown (rottura): se la temperatura a cui opera il dispositivo non è troppo elevata, questa condizione non è distruttiva per il dispositivo. Quando polarizzati inversamente, invece di impedire completamente il passaggio di corrente vengono attraversati dalla corrente di saturazione inversa, il cui valore è legato all'area del dispositivo ed alla concentrazioni del drogante. Con l'aumentare del modulo della tensione inversa fino ad un certo valore (detto tensione di Zener), che può andare da alcuni Volt ad alcune decine di Volt, la corrente aumenta in modulo molto rapidamente: tale regime di funzionamento è detto tensione di rottura o di breakdown.

  25. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO DIODO • I diodi di potenza sono di tre tipi: • 1) per applicazioni generiche • 2) ad alta velocità • 3) Schottky Diodi standard, general-purpose: • tempi di reverse recovery piuttosto alti, nell’ordine dei 25us • vengono tipicamente utilizzati in circuiti funzionanti a bassa frequenza (raddrizzatori e convertitori fino a 1kHz). - Le correnti dirette a cui possono lavorare vanno da 1A a migliaia di A, mentre le tensioni di rottura vanno da 50V a 5kV. Diodi a ripristino veloce (fast recoverydiodes): - trr dell’ordine dei μs; • applicazioni per convertitori di potenze considerevoli con frequenze di commutazione elevate: convertitori dc-dc e dc-ac • Correnti massime (fino a centinaia di A) e tensioni di rottura (fino a 3kV)

  26. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO DIODO • Diodi Schottky: • bassa caduta di tensione diretta (≈0.3 V) ma anche tensione limite inversa limitata (50÷100 V); • I diodi Schottky sono dei diodi molto veloci (<50ns). • Sono i candidati ideali per applicazioni ad alte correnti e basse tensioni. • Diodi in carburo di silicio (SiC): • Possono anche operare a temperature notevolmente superiori a quelle possibili con i diodi in silicio (tipicamente inferiori a 150°C). • I diodi in SiC attualmente in commercio hanno correnti massime nell’ordine delle decine di A e tensioni di breakdown di 1-2kV. I tempi di reverse-recovery sono praticamente nulli.

  27. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO COMPONENTI SEMI-CONTROLLATI (CON POSSIBILITÀ DI CONTROLLO SOLO DELL’ACCENSIONE) TIRISTORE • Raddrizzatore Controllato al Silicio (SCR=SiliconControlledRectifier) è il componente principale dei convertitori di più elevata potenza ed in generale della maggioranza dei convertitori alimentati in corrente alternata. • Un tiristore ha tre terminali: anodo, catodo e gate. • E’ possibile omandare la chiusura o l’innesco, mediante un opportuno segnale di pilotaggio applicato all’elettrodo di controllo. • Una volta innescato, un tiristore si comporta come un diodo non controllato e non è più influenzato dalla tensione applicata all’elettrodo di controllo. L’apertura del tiristore, o spegnimento, è determinata solo dalle caratteristiche del circuito di potenza in cui è inserito. • Aumentando il valore della corrente di controllo Ig l’innesco del tiristore avviene per valori della tensione anodica minori di Vd: per un opportuno valore di Ig che dipende dal tipo di tiristore utilizzato, l’innesco avviene appena la tensione anodica diventa positiva, e la caratteristica esterna del tiristore diviene simile a quella di un diodo.

  28. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO TRIAC • Dispositivo a tre terminali, di cui due sono detti anodi e sono la via di passaggio per la corrente controllata, mentre il terzo, definito gate, è l'ingresso di controllo. • Idealmente il Triac equivale a due SCRcollegati in antiparallelo con il gate in comune. • E’ possibile gestire elevate potenzecon piccoli segnali di comando e con limitata dissipazione di calore.

  29. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO COMPONENTI TOTALMENTE CONTROLLATI TRANSISTOR DI POTENZA BJT (BipolarJunction Transistor) • I transistor bipolari nelle applicazioni di potenza sono del tipo “npn”. • La corrente può fluire in una sola direzione • Nel funzionamento a regime si può definire un area di sicurezza, limitata da quattro curve. • L’area di sicurezza è una caratteristica importante nella realizzazione di un sistema di potenza e può riferirsi all’accensione o allo spegnimento. • Sono disponibili transistor di potenza BJT per tensioni e correnti fino ai 1200V e 800A con una capacità di commutazione che va oltre i 10kHz.

  30. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO COMPONENTI TOTALMENTE CONTROLLATI TRANSISTOR DI POTENZA MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) • Sono transistor di potenza ad effetto di campo, controllati in tensione; la capacità di condurre è affidata solo ai portatori di carica maggioritari. Grazie a questa caratteristica sono caratterizzati da tempi di accensione e spegnimento molto più piccoli di quelli dei BJT e possono lavorare a frequenze di commutazioni molto più elevate con perdite più contenute. • Tuttavia non possono gestire alte potenze. • Il loro campo di applicazione si restringe pertanto a tensioni e correnti di 500V e 50A. Le frequenze di commutazione superano, invece, i 20kHz.

  31. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO COMPONENTI TOTALMENTE CONTROLLATI TRANSISTOR DI POTENZA IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) • L’architettura è quella di un MOSFET di cui eredita le caratteristiche di alta impedenza unite, però, a quelle di conduzione tipiche di un BJT. • Le caratteristiche costruttive fanno sì che esso presenti la possibilità di condurre una densità di corrente superiore a quella di un BJT o di un MOSFET. • Altri vantaggi sono dati dalla capacità di adattare basse perdite di conduzione e basse perdite di commutazione nei circuiti di potenza; • Gli IGBT riescono, quindi, a funzionare con tensioni e correnti fino a 1200V e 400A con frequenze di commutazione superiori ai 20kHz.

  32. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO COMPONENTI TOTALMENTE CONTROLLATI TRANSISTOR DI POTENZA • IPM • dispositivi di potenza “intelligenti” IPM, ottenuti dall’integrazione di un IGBT e di un diodo a recupero veloce • riduzione delle dimensioni, per un basso rumore operativo • elevati livelli di funzionalità • migliore efficienza • i pilotaggi e le protezioni sono messi in un alloggio compatto per elevate conversioni di potenza • si presta alla realizzazione di sistemi di potenza integrati • CRITERI DI SCELTA • Sono disponibili i singoli dispositivi con i diodi di ricircolo in antiparallelo, due dispositivi in serie così da formare una gamba di un invertitore oppure i ponti monofase o trifase completi. • La scelta del dispositivo di commutazione si basa sulla tensione e corrente massima che dovranno sopportare nella applicazione in cui verranno impiegati e quindi sulla conoscenza della loro alimentazione e del loro carico. • Un altro parametro essenziale è la frequenza di commutazione. All'aumentare di questa aumentano le perdite e quindi è necessaria una aletta di raffreddamento più grande o ricorrere al raffreddamento forzato mediante ventola. La dissipazione quindi crea problemi di ingombro e abbassa il rendimento. Di conseguenza bisogna mediare tra le esigenze di una buona forma d'onda in uscita (alte frequenze di commutazione) e un rendimento del convertitore che ne renda conveniente l'uso (moderate frequenze di commutazione).

  33. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONTROLLO DI UN AZIONAMENTO ELETTRICO • Il sistema di controllo è il “cervello” di un azionamento elettrico. • Permette di determinare, istante per istante, il valore delle grandezze di comando del convertitore statico di potenza che a sua volta alimenta il motore dell’azionamento. • Il dispositivo di controllo può essere realizzato con circuiti di tipo analogico o con microprocessori. • L’impiego del microprocessore diviene realmente vantaggioso solo quando le sue capacità di elaborazione on-line rendono possibile l’impiego di strategie di controllo che elevano le prestazioni dell’azionamento. • Il dispositivo di controllo può essere suddiviso in 3 blocchi funzionali: • 1- il generatore del riferimento • 2- la legge di controllo • 3- il dispositivo di misura • Il generatore del riferimento ha il compito di fissare in ogni istante il valore della grandezza di comando dell’azionamento. • La legge di controllo ha il compito di calcolare, in base alla strategia di controllo prefissata, il valore delle grandezze di comando del convertitore in funzione sia del valore delle grandezze di comando dell’azionamento sia dei segnali che provengono dai dispositivi di misura (feedback). • Il dispositivo di misura comprende sia i sensori e trasduttori delle grandezze elettriche e meccaniche da misurare, sia le relative elaborazioni.

  34. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONTROLLO DI UN AZIONAMENTO ELETTRICO • La strategia di controllo ha come obiettivo quello di consentire che le prestazioni desiderate dall’azionamento possano essere soddisfatte. • Per definire una strategia di controllo è necessario conoscere: • il tipo di carico al fine di determinare i campi di variazione della velocità e della coppia; • il tipo di comportamento dinamico previsto; • la precisione richiesta durante il funzionamento a regime; • la prestazione richiesta in regime transitorio in corrispondenza di andamenti definiti della velocità. • Nella scelta della strategia di controllo una prima distinzione va fatta tra: • Controllo ad anello aperto • Controllo ad anello chiuso

  35. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO REGOLATORI • I regolatori sono gli elementi di un anello di controllo mediante i quali viene realizzata la legge di controllo richiesta. Costituiscono la “parte intelligente” di un sistema controllato. • Hanno il ruolo di assicurare al sistema: • - il comportamento desiderato nelle diverse condizioni di carico • la precisione della risposta del sistema • la stabilità del sistema. • I regolatori sono caratterizzati: • dalla loro risposta transitoria • dalla loro equazione nel dominio del tempo • dalla loro risposta in frequenza • Risposta transitoria: è la forma d’onda del segnale di uscita da un regolatore quando in ingresso si invia un segnale a gradino unitario. • Equazione nel dominio del tempo: è l’equazione che descrive la relazione tra variabili in ingresso e variabili in uscita al regolatore, in funzione del tempo. • Risposta in frequenza (per un sistema lineare): è uguale al rapporto fra la soluzione parziale non omogenea della variabile in uscita rispetto alla variabile in ingresso al regolatore, quando l’ingresso è una sinusoide pura. Per ottenere l’equazione di risposta in frequenza che descrive la risposta transitoria di un sistema è sufficiente applicare la trasformata di Laplace all’equazione differenziale del sistema. • Funzione di trasferimento: è il rapporto tra il valore della variabile in uscita e il valore della variabile in ingresso, espressi in termini della loro trasformata di Laplace. • I regolatori lineari elementari sono: • regolatori ad azione proporzionale (regolatori di tipo P) • regolatori ad azione integrale (regolatori di tipo I) • regolatori ad azione differenziale (regolatori di tipo D) • I precedenti modi possono essere combinati insieme per realizzare i regolatori comunemente utilizzati nei sistemi di controllo (regolatori di tipo PI, regolatori di tipo PD, regolatori di tipo PID)

  36. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO SENSORI E TRASDUTTORI • Convertono la variabile in ingresso da rilevare in un segnale adatto per la misura • Gli elementi principali da prendere in esame per la scelta di un sensore sono: • la grandezza da misurare • il campo di misura • la risoluzione (il minimo valore incrementale in ingresso che può essere discriminato) • la precisione • la sensibilità ( il rapporto tra la variazione in uscita e la variazione in ingresso che l’ha determinata) • tempo di risposta • temperatura di lavoro • risposta in frequenza • durata di vita • Sensori e trasduttori presenti in un azionamento elettrico sono: • Sensori di tensione e di corrente (Effetto Hall) • Sensori di temperatura • Sensori di posizione • Sensori di velocità (Dinamo tachimetrica, Encoder) • Sensori di flusso

  37. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO SENSORI E TRASDUTTORI ENCODER E’ costituito da un disco forato solidale al corpo del quale si vuole misurare la posizione angolare. Vi è una sequenza di fori ed un sensore luminoso per ogni canale. Ogni sequenza di fori è opportunamente disposta su cerchi concentrici; i fori possono essere sostituiti da alternanza di zone opache e trasparenti. A seconda della posizione angolare del disco forato uno o più sensori vengono illuminati. L'uscita dell'encoder è digitale su più canali, uno per ciascuno dei sensori, oppure seriale (normalmente per encoder assoluti). La risoluzione di questo strumento aumenta all'aumentare del numero di fori presenti sul disco.

  38. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONTROLLO DI UN AZIONAMENTO ELETTRICO

  39. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO MACCHINA A CORRENTE CONTINUA

  40. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONTROLLO DI VELOCITA’ DI UNA MACCHINA A CORRENTE CONTINUA

  41. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONTROLLO DI CORRENTE DI UNA MACCHINA A CORRENTE CONTINUA

  42. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONTROLLO DI CORRENTE DI UNA MACCHINA A CORRENTE CONTINUA Closed-loop

  43. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONTROLLO DI CORRENTE DI UNA MACCHINA A CORRENTE CONTINUA Controllo di corrente in anello chiuso (flusso indebolito)

  44. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONTROLLO DI CORRENTE DI UNA MACCHINA A CORRENTE CONTINUA

  45. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CONTROLLO DI CORRENTE DI UNA MACCHINA A CORRENTE CONTINUA

  46. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO MOTORI IN CORRENTE ALTERNATA • MOTORI SINCRONI • MOTORI ASINCRONI O A INDUZIONE • MOTORI CON ROTORE AVVOLTO • MOTORI CON ROTORE A GABBIA DI SCOIATTOLO (IN CORTOCIRCUITO) Motore Asincrono Trifase con rotore avvolto; a sinistra, i 3 anelli rotorici Motore Asincrono Trifase con rotore a gabbia di scoiattolo

  47. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO MOTORI ASINCRONI A ROTORE AVVOLTO

  48. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO MOTORI ASINCRONI A ROTORE AVVOLTO

  49. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO MOTORI ASINCRONI A GABBIA DI SCOIATTOLO

  50. FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI TARANTO CAMPO MAGNETICO ROTANTE - Quando ai tre avvolgimenti dello statore viene applicata una tensione alternata, infatti, nello spazio all’interno si crea un Campo Magnetico Rotante. - In poche parole è come se il campo magnetico “alternato” prodotto dallo statore generasse un magnete virtuale in rotazione