Laboratorio di Automatica Maggio 2006

M. Vendittelli 1

Motore in Corrente Continua

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M. Vendittelli 2

motore, alimentatore e carico

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M. Vendittelli 3

statore e rotore (circuito di armatura)

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M. Vendittelli 4

una spira dell’avvolgimento rotorico

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M. Vendittelli 5

quando la corrente elettrica attraversa una

spira immersa in un campo magnetico la forza

magnetica produce una coppia che muove il

rotore

la corrente elettrica viene fornita attraverso il

commutatore

la forza magnetica agisce perpendicolarmente

alla spira ed al campo magnetico

il campo magnetico può essere generato da

magneti permanenti (campo costante)

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M. Vendittelli 6

coppia indotta (una sola spira)

valore della coppia

= ia S B sin

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M. Vendittelli 7

il commutatore inverte la corrente ad ogni

mezzo giro per mantenere costante il verso

di rotazione

0± 90±

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M. Vendittelli 8

motore con più spire

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M. Vendittelli 9

modello

statore

rotore

+

ia

Ra

La

fc

vaie

Re

Le

eve va

rotore

flusso magnetico generato dallo statore

forza controelettromotrice dovuta alla rotazione

momento meccanico o coppia elettromagnetica

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M. Vendittelli 10

se si impiegano magneti permanenti o ie costante> e è costante > Ke = ke ie kc, Kt= ke ie k > fc = Ke , m = Kt ia

trasformando

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M. Vendittelli 11

controllo in corrente

Amplific di

tensione

K--> inf

Ka=10

+

-

0.1 ohm

+

-

Amplif. di misura

Motore in C.C.

riduttore

1:N

volano

Va

Ia ≅Iref

m

sensore di corrente

Iref

loop di corrente

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M. Vendittelli 12

schema a blocchi

vAmplific di

tensione

K--> inf

Ka=10

+

-

0.1 ohm

+

-

Amplif. di misura

Motore in C.C.

riduttore

1:N

volano

Va

Ia

m

K1

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

Ra + s*La

Kt

1

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

Jeff*s + Deff

Ke

0.1*10Ia

m

Va

m+

-+

-

+-

motore

alimentazione

d

1

s

m

1

n

Iref

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M. Vendittelli 13

semplificazione

K

1

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

Ra + s*La

Kt

1

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

Jeff*s + Deff

Ke /K

0.1*10Ia

m

m+

-

K

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

Ra + s*La+K1 Ke /K 0

K inf K inf

Kt

1

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

Jeff*s + Deff

m1

IaIa, ref

Ia, ref

m

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M. Vendittelli 14

Pilotaggio PWM

idea se la frequenza è abbastanza elevata (KHz) la correntemedia nell’induttore diventa costante e proporzionale al dutycycle del segnale

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M. Vendittelli 15

convertitore tensione-duty cycle

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M. Vendittelli 16

H-bridge

consente il controllo PWM bidirezionale

on

on

off

off

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M. Vendittelli 17

H-bridge

consente il controllo PWM bidirezionale

off

off

on

on

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M. Vendittelli 18

H-bridge

per ottenere le rotazioni giuste è necessaria un’apposita elettronica

per pilotare i transistor