{"id":2059,"date":"2021-03-02T17:34:57","date_gmt":"2021-03-02T17:34:57","guid":{"rendered":"http:\/\/techgoggler.com\/it\/?p=2059"},"modified":"2022-11-15T15:41:34","modified_gmt":"2022-11-15T15:41:34","slug":"controllo-di-velocita-di-un-motore-in-corrente-continua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/techgoggler.com\/it\/controllo-di-velocita-di-un-motore-in-corrente-continua\/","title":{"rendered":"Controllo di velocit\u00e0 di un motore in corrente continua"},"content":{"rendered":"<p>Questo motore viene utilizzato frequentemente nei sistemi di controllo poich\u00e8 risulta piuttosto agevole controllarne la velocit\u00e0 di rotazione.<\/p>\n<h2>Controllo ad anello aperto<\/h2>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2021\/03\/motore1.jpg\" alt=\"Anello aperto motore cc\" width=\"678\" height=\"137\" class=\"alignnone size-full wp-image-2061\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2021\/03\/motore1.jpg 678w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2021\/03\/motore1-300x61.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 678px) 100vw, 678px\" \/><\/p>\n<p>Nello schema abbiamo:<\/p>\n<ul>\n<li>K: funzione di trasferimento dell&#8217;amplificatore di potenza;<\/li>\n<li>V<sub>R<\/sub>: tensione di riferimento, proporzionale al valore di velocit\u00e0 richiesto;<\/li>\n<li>V<sub>n<\/sub>: tensione di alimentazione del motore;<\/li>\n<li>&omega;: velocit\u00e0 del motore.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Tuttavia, questo sistema di controllo risulta estremamente sensibile alle variazioni di carico e dei parametri dei vari dispositivi del circuito (ad esempio il guadagno dell&#8217;amplificatore) nonch\u00e8 alla presenza di eventuali disturbi. <a href=\"http:\/\/techgoggler.com\/it\/tecnologie\/sistemi-di-controllo-ad-anello-aperto\/\" rel=\"noopener noreferrer\" target=\"_blank\">Vedi precedente articolo<\/a>.<\/p>\n<h2>Controllo in catena chiusa<\/h2>\n<p>Ai problemi citati, si pu\u00f2 rimediare introducendo un anello di reazione negativa, in modo da realizzare un sistema di controllo in catena chiusa.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2021\/03\/motore2.jpg\" alt=\"Controllo motore in cc ad anello chiuso\" width=\"678\" height=\"222\" class=\"alignnone size-full wp-image-2066\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2021\/03\/motore2.jpg 678w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2021\/03\/motore2-300x98.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 678px) 100vw, 678px\" \/><\/p>\n<p>Il blocco di retroazione produce una tensione V<sub>f<\/sub> pari alla velocit\u00e0 istantanea del motore. La tensione V<sub>R<\/sub> \u00e8 proporzionale alla velocit\u00e0 desiderata. La differenza (V<sub>R<\/sub> &#8211; V<sub>f<\/sub>), amplificata dal blocco di guadagno K, rappresenta la tensione di ingresso del motore. Il motore risponde a questo ingresso modificando la propria velocit\u00e0 in modo tale da ridurre la differenza (V<sub>R<\/sub> &#8211; V<sub>f<\/sub>).<\/p>\n<p>Di conseguenza, in questo schema di controllo, una variazione della velocit\u00e0 del motore causata da variazioni di carico, una modifica dei parametri oppure da disturbi, produce una variazione del segnale (V<sub>R<\/sub> &#8211; V<sub>f<\/sub>) che, dopo essere stata amplificata, tende a riportare la velocit\u00e0 al valore desiderato.<\/p>\n<p>Il sistema descritto realizza un controllo di tipo proporzionale, in cui l&#8217;amplificatore di guadagno K rappresenta il regolatore.<\/p>\n<p>La funzione di trasferimento del motore \u00e8 data dall&#8217;espressione:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-dffff01ec7e54dd7bf3a9f33cd86a1e8_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#71;&#40;&#115;&#41;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#92;&#79;&#109;&#101;&#103;&#97;&#32;&#40;&#115;&#41;&#125;&#123;&#86;&#95;&#123;&#110;&#125;&#40;&#115;&#41;&#125;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#75;&#95;&#123;&#69;&#125;&#125;&#125;&#123;&#49;&#43;&#92;&#116;&#97;&#117;&#32;&#95;&#123;&#109;&#125;&#115;&#43;&#92;&#116;&#97;&#117;&#32;&#95;&#123;&#109;&#125;&#92;&#116;&#97;&#117;&#32;&#95;&#123;&#101;&#125;&#115;&#94;&#123;&#50;&#125;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"47\" width=\"284\" style=\"vertical-align: -13px;\"\/><\/p>\n<p>dove, non essendo presenti poli nell&#8217;origine, il sistema \u00e8 di tipo zero. Questo significa che non sar\u00e0 totalmente eliminabile l&#8217;errore a regime tra velocit\u00e0 istantanea e nominale. Per eliminare questo errore sarebbe necessario sostituire il regolatore proporzionale con uno di tipo proporzionale-integrativo.<\/p>\n<p>La costante di tempo <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-bb2cb1a10dc41a5711302e4839e786f5_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#116;&#97;&#117;&#32;&#95;&#123;&#109;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"13\" width=\"26\" style=\"vertical-align: -3px;\"\/> viene detta <em>costante di tempo meccanica del motore<\/em>, ha le dimensioni di un tempo e un valore che dipende dal momento di inerzia J del motore. Tratteremo pi\u00f9 nel dettaglio questa funzione di trasferimento in un prossimo articolo.<\/p>\n<h2>Schema a blocchi completo del controllo proporzionale della velocit\u00e0 del motore<\/h2>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2021\/03\/motore3.jpg\" alt=\"Controllo motore cc\" width=\"678\" height=\"256\" class=\"alignnone size-full wp-image-2065\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2021\/03\/motore3.jpg 678w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2021\/03\/motore3-300x113.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 678px) 100vw, 678px\" \/><\/p>\n<p>I simboli qui utilizzati, sono:<\/p>\n<ul>\n<li>V<sub>R<\/sub>: tensione di riferimento, proporzionale al valore di velocit\u00e0 che si vuole ottenere;<\/li>\n<li>V<sub>f<\/sub>: segnale di retroazione, proporzionale al valore effettivo della velocit\u00e0;<\/li>\n<li>D: segnale differenza, proporzionale al segnale di errore;<\/li>\n<li>V<sub>n<\/sub>: tensione di alimentazione del motore;<\/li>\n<li>&Omega;: variabile controllata, ovvero la velocit\u00e0 angolare;<\/li>\n<li>G<sub>e<\/sub>(s): funzione di trasferimento dell&#8217;amplificatore del segnale D;<\/li>\n<li>G<sub>a<\/sub>(s): funzione di trasferimento dell&#8217;amplificatore di potenza;<\/li>\n<li>G<sub>m<\/sub>(s): funzione di trasferimento del sistema controllato, ovvero del motore a corrente continua. E&#8217; la funzione vista sopra;<\/li>\n<li>H(s)=H: funzione di trasferimento del blocco di reazione, rappresentato da un trasduttore in grado di trasformare la velocit\u00e0 angolare in una tensione V<sub>f<\/sub> omogenea al segnale di riferimento V<sub>R<\/sub>;<\/li>\n<li>D<sub>a1<\/sub>, D<sub>a2<\/sub>: disturbi che tendono a modificare le condizioni di funzionamento del sistema controllato.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Per l&#8217;alimentazione del motore si pu\u00f2 utilizzare una dinamo, a sua volta controllata da un amplificatore di potenza con controllo di fase. Questo per il controllo di potenze rilevanti, mentre per potenze pi\u00f9 modeste (fino a qualche decina di KW) si impiega spesso solo l&#8217;amplificatore di potenza.<\/p>\n<p>In uno schema semplificato, si pu\u00f2 supporre che il motore venga alimentato direttamente attraverso un ponte di diodi controllati (S.C.R.). Ricordiamo che questi diodi possono condurre solo se nell&#8217;istante in cui viene fornito l&#8217;impulso di gate, l&#8217;anodo risulta positivo rispetto al catodo. Nel caso del motore, a causa della presenza della forza controelettromotrice E, si dovr\u00e0 evitare di fornire impulsi di gate di durata troppo breve perch\u00e8 potrebbero non essere sufficienti ad innescare il dispositivo.<\/p>\n<p>Inoltre, quando il motore agisce ad elevate velocit\u00e0 e con bassi valori di carico, la corrente di armatura avr\u00e0 un andamento impulsivo con una elevata ondulazione residua. Questo effetto \u00e8 particolarmente dannoso per il motore poich\u00e8 crea problemi nella commutazione e fa aumentare le perdite di potenza elettrica. E&#8217; possibile limitare l&#8217;effetto di questo inconveniente ponendo in serie al circuito di indotto una induttanza variabile che, riducendo l&#8217;ondulazione residua della corrente, assicura una rotazione del motore regolare anche nelle peggiori condizioni.<\/p>\n<p>Analizzeremo le funzioni di trasferimento dei vari blocchi in un prossimo articolo.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"mh-excerpt\"><p>Il motore in corrente continua viene utilizzato frequentemente nei sistemi di controllo poich\u00e8 risulta piuttosto agevole controllarne la velocit\u00e0 di rotazione. <a class=\"mh-excerpt-more\" href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/controllo-di-velocita-di-un-motore-in-corrente-continua\/\" title=\"Controllo di velocit\u00e0 di un motore in corrente continua\"><\/a><\/p>\n<\/div>","protected":false},"author":2,"featured_media":2078,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[115],"tags":[122,215],"class_list":{"0":"post-2059","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-automatica","8":"tag-controlli","9":"tag-learning"},"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v25.3 - 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