Generalità sugli azionamenti elettrici

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Fausto Valente
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1 Generalità sugli azionamenti elettrici! Sistemi composti da attuatori elettrici (motori), che servono per generare il movimento, dai relativi moduli di controllo e dagli organi di trasmissione e trasformazione del moto! Dove si usano?! Elettrodomestici, trazione ferroviaria, impiantistica industriale e civile (pompe, ascensori..), robot, CNC, periferiche di computer, automotive

2 Generalità sugli azionamenti elettrici! Notevoli differenze tra applicazioni, in termini di potenza richiesta e tipologie di moto! Velocità e carico costante! Pompe, ventilatori! Funzionamento intermittente! Trapani, ascensori..! Funzionamento ciclico! Macchine automatiche! Funzionamento vario! Robot, trazione elettrica

3 Generalità sugli azionamenti elettrici! Notevoli differenze anche dal punto di vista delle caratteristiche del moto:! Velocità costante! Velocità variabile! Asservimento di posizione (faccio muovere secondo una legge temporale desiderata)!controllo di coppia o forza! A seconda della applicazione, la soluzione più adatta (anche economicamente) cambia

4 Generalità sugli azionamenti elettrici! Nei casi più semplici, si usano motori connessi direttamente alla rete elettrica, ottenendo una velocità di movimento più o meno costante! Con l uso di sistemi elettronici, si può cambiare l alimentazione al motore in modo arbitrario e variarne arbitrariamente il regime di velocità! Sempre con sistemi elettronici, si possono far compiere moti arbitrari al motore e al sistema ad esso connesso

5 Azionamenti elettrici:!azionamento ad anello chiuso struttura modula energia verso motore Cinghia-puleggia, ingranaggi, niente Per rilevare movimento effettivo Elabora errore

6 Azionamenti elettrici: struttura secondo CEI

7 Azionamenti elettrici: struttura secondo CEI!Gruppo di alimentazione, conversione e controllo:!sezione di alimentazione!interruttore generale!dispositivi di protezione (sovratensioni, corti)!trasformatore, raddrizzatore!sensori di corrente (sovracorrenti)

8 Azionamenti elettrici: struttura secondo CEI!Gruppo di alimentazione, conversione e controllo:!modulo di conversione e controllo!convertitore elettronico di potenza! Sezione di comando! Sezione di potenza!sezione di controllo! Diagnostica, controllo, protezione

9 Azionamenti elettrici: struttura secondo CEI!Gruppo di alimentazione, conversione e controllo:!moduli ausiliari!freni!ventilatori!alimentazioni di servizio! tutto quello che non è azionamento ma lo fa funzionare..

10 Azionamenti elettrici: struttura secondo CEI!Gruppo motore:!motore elettrico!conversione da energia elettrica a meccanica!sensori per controllare il moto!collegamento tra motore e carico!diretto!riduttore!vite/madrevite, pignone/ cremagliera, ruota dentata/cinghia

11 Azionamenti pluri-motore!vi sono apparecchiature con più motori in moto coordinato!cnc!robot!camma elettronica!asse elettrico!vi è un unico controllore

12 Camma elettronica!e un metodo di controllo in cui un motore (slave) compie un movimento che è una precisa funzione di quello di un altro motore (master)!e l analogo elettronico della camma meccanica

13 Asse elettrico!e una versione ridotta della camma elettronica, in cui il motore slave ha una posizione proporzionale a quella del master

14 Camma ed asse elettrici!entrambi sono esempi di azionamenti pluri-motore:

15 Controllo del moto!gli azionamenti vengono usati per muovere carichi meccanici:!il moto viene solitamente controllato, per far sì che il movimento risultante soddisfi a qualche specifica:!variazione!regolazione!inseguimento

16 Specifica sulla variazione!si vuole che la grandezza di interesse vari di tanto in tanto, e raggiunga (in un tempo non critico) un valore prossimo a quello ideale

17 Specifica sulla regolazione!si vuole che la grandezza d interesse raggiunga con precisione il valore desiderato, in un tempo prefissato

18 Specifica sull inseguimento!si vuole che la grandezza di interesse segua accuratamente un riferimento variabile nel tempo

19 Controllo del moto! Velocità! Variazione!Manuale! Automatico! Regolazione! Posizione! Regolazione! Inseguimento! Coppia

20 Controllo del moto! Velocità! Variazione manuale! Variatore meccanico od elettronico

21 Controllo del moto! Velocità! Variazione automatica!comando +/- 10 V che arriva da una unità programmata e che rappresenta il movimento desiderato

22 Controllo del moto! Velocità! Regolazione!Si effettua a catena chiusa! Velocità misurata con opportuni trasduttori

23 Controllo del moto! Posizione! Regolazione!Si effettua a catena chiusa o aperta! In catena aperta, si usano particolari motori (detti a passo )

24 Controllo del moto! Posizione! Inseguimento!Si effettua a catena chiusa! Stessa struttura per regolazione (a catena chiusa)

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