Discussione: come nasce il motore a parallel path (il mostro)

è una mia modestissima opinione:
- prima di intervenire sulla eccellentissima realizzazione meccanica opterei per una ardita, viste le alte tensioni e correnti in gioco, realizzazione elettronica che in funzione della velocità istantanea, tenendo perciò conto delle accellerazioni, modifichi il duty-cicle facendo in modo che quando le superfici affacciate tra rotore e statore sono al 50% (finita la fase di attrazione) si inverta la tensione di alimentazione alla bobina o più semplicemente la si cortocircuiti.

tutto al fine di evitare che finita la fase attiva l'effetto magnetico, max a superfici completamente affacciate, funga da freno.....

scusatemi se ho detto delle idiozie....

Certamente non più grosse delle nostre...

Originariamente inviata da kekko.alchemi

Salve a tutti, ho finito proprio ora l'ultima centralina per il mostro!

Questa centralina usa 3 banchi di condensaotri da 20.000 uF 250 V ognuno per fornire una scarica capacitiva ai 3 PP...

Per fare questo abbiamo utilizzato il collegamento a stella delle bobine dei PP, e cioè mettendo il + in comune e le masse collegate a 3 mosfet. Questo quì sotto è lo schema (scusate se fatto con paint) del collegamento che stiamo utilizzando ora. Manca lo schema del recupero dei picchi perchè per ora i picchi li mandiamo in un carico resistivo per calcolarne i watt.

Precedentemente abbiamo provato anche la configurazione a triangolo, con tutte le bobine in serie come nei motori trifase, ma i picchi che si generano vanno a disturbare gli altri PP frenandoli di brutto!

Ho costruito anche un'altra centralina che ci permette di visualizzare su un display RPM, il duty cycle e la fasatura. Questi ultimi due, duty e fasatura, vengono variati tramite un software su un pic grazie a dei pulsantini che ne permettono la variazione in maniera precisa.

vi allego anche una foto dei mosfet che utilizziamo per la scarica capacitiva, gli STE53NA50 delle verie bestie, 500 V con un picco di 212 A e una resistenza di 0.075 ohm!

Il problema che ha il mostro è che i PP non riescono a deviare bene il flusso quando sale la frequenza. A blocco infatti tornano i 32 Nm che avevamo calcolato con le formule, ma salendo con i giri la coppia cala davvero molto, cosa che nel motorello di flynn invece non acccade, la coppia rimane sempre bella costante anche a giri elevati.

Questo perchè nella nostra geometria è vero che ci sono molti vantaggi, ma c'è lo svantaggio che il flusso salendo di frequenza resta confinato nella barretta dietro, perchè le bobine non fanno in tempo a deviare il flusso.

Per risolvere questo problema dobbiamo utilizzare una scarica capacitiva che ci permette di erogare picchi di A in un brevissimo tempo, questo fa si che il flusso si devia bene anche salendo di frequenza e il motore mantiene quindi una coppia costante, la prova con un solo PP con le spazzole la dice molto lunga sul rendimento del mostro! Se con un solo PP, con una spazzola che va a fuoco dalle fiamme, e sopratutto NON recuperando i picchi, siamo già al 96% significa che in questi giorni ne vedremo delle belle! spero...

Il motorello di flynn è in OU ora tocca al mostro!!

Ditemi che ne pensate e se avete consigli sulla configurazione che stiamo usando

notte kekko!

Originariamente inviata da FABRIZIO SAMMARTINO

è una mia modestissima opinione:
- prima di intervenire sulla eccellentissima realizzazione meccanica opterei per una ardita, viste le alte tensioni e correnti in gioco, realizzazione elettronica che in funzione della velocità istantanea, tenendo perciò conto delle accellerazioni, modifichi il duty-cicle facendo in modo che quando le superfici affacciate tra rotore e statore sono al 50% (finita la fase di attrazione) si inverta la tensione di alimentazione alla bobina o più semplicemente la si cortocircuiti.

tutto al fine di evitare che finita la fase attiva l'effetto magnetico, max a superfici completamente affacciate, funga da freno.....

scusatemi se ho detto delle idiozie....

Per non perdere il filo fra la miriade di messaggi che il topic ha scatenato.

Qui meriterebbe una parola in piu' ... ho idea che cosi' non basti

ragazzi momentaccio.. o qualcuno malocchia su di noi.. boh!!

a kekko si è bruciato il PC, qui i mos nuovi di fabbrica tutti fallati..

ma che succede?..

calma..

Misuriamo che cosa e' successo ai MOS con un tester in portata giunzione, il PC puo' essere l'effetto e non la causa. Con 90mH e un condensatore da 22mF c'e' abbastanza energia da sfondare la SOA anche di quei MOS li'.
Altro non converrebbe dire per il momento in attesa di misure o dati piu' precisi.

Originariamente inviata da Elektron

Misuriamo che cosa e' successo ai MOS con un tester in portata giunzione, il PC puo' essere l'effetto e non la causa. Con 90mH e un condensatore da 22mF c'e' abbastanza energia da sfondare la SOA anche di quei MOS li'.

Concordo in pieno, anche se quei MOS hanno un grossa corrente di Drain sono delicatissimi se non sono protetti adeguatamente.
Le bobine dei tre PP messe in quel modo (a stella sul positivo), quando viene spento il mos corrispondente, generano una extratensione(come le bobine AT dell'auto) che si ripercuote sulle altre bobine e sui MOS ancora spenti, inoltre i condensatori montati in quel modo non fanno altro che far rimbalzare i picchi nuovamente sulle bobine, NON è s**** mac, in quel modo riempirai un secchio di MOS defunti in modo prematuro.
Ora è chiaro quando dicevo di tenere separate le bobine e gli stadi di potenza con 3 alimentazioni separate?
Forza mac, non mollate!!!
Siamo tutti con voi, e a disposizione se lo vorrete.
e Dajeeeeeeeeeeeeeeeee!!!

Originariamente inviata da mac-giver

allora ti spiego , cosa succede, quando tu recuperi il picco in modo brutale, tipo lo metti in corto, cosa succede? che crei una resistenza fortissima al ritorno del flusso al suo posto, praticamente hai una forza inversa..

questo è PERFETTO

recuperare il picco significa RALLENTARE IL FLUSSO durante il suo ritorno nello "zaino"

quindi va SFRUTTATO A NOSTRO VANTAGGIO...

come ??

semplice: togliamo alimentazione un prima dell'affacciamento del polo al rotore
in modo che quando toglimo alimentazione il flusso non torna subito indietro
ma continua a tirare il rotore

cosi recuperiamo il picco e diminuiamo il duty di accensione

ho anche l'impressione che voi abbiate recuperato il picco mettendolo su una resistenza...
se lo recuperate in un condensatore il flusso si muoverà piu velocemente

ciao
00mei

Originariamente inviata da mac-giver

ragazzi momentaccio.. o qualcuno malocchia su di noi.. boh!!

a kekko si è bruciato il PC, qui i mos nuovi di fabbrica tutti fallati..

ma che succede?..

calma..

Ciao mac
Ci vuole un pò di pazienza anche a me prima di farlo partire sono saltati 3 ponti e una
serie di MOSPOWER comunque quel schema non va bene in quanto i Lenz si sommano alla
tensione di alimentazione senza essere recuperati e quindi vanno a perforare il mospower
e poi quei diodi messi sul negativo non hanno senso ti consiglio di rivederla.
ciao
leo48

Originariamente inviata da 00mei

semplice: togliamo alimentazione un prima dell'affacciamento del polo al rotore
in modo che quando toglimo alimentazione il flusso non torna subito indietro
ma continua a tirare il rotore
cosi recuperiamo il picco e diminuiamo il duty di accensione

Ecco il motivo per cui ho proposto di applicare un encoder sull'albero del rotore, è l'unico modo di sapere esattamente in quale posizione togliere tensione alle bobine.

no no aspettatee!!! eheh i mos soo fregati gia dal negozio!!!

noi non centriamo nulla! i mos sono gli E53NA50 sg thompson

CONFERMATO DAL FORNITORE che è rimasto stupito.. e proprio per quello che la prima centralina di kekko ha fumato! i mosf stavano in corto pieno!

poi non ritorna nessun picco addosso al mos ci sono i suoi diodi di protezione!

ora il picco è convogliato su una lampadina da 100watt 220V che lampeggia allegramente lampi di luce quando il motore gira..

ci sono momenti che la tensione ai capi della lampadina è superiore alla tensione di pilotaggio..

cmq il mosf lavora egregiamente, ieri ho fatto prove belle distruttive di sbam sbam..

appena arrivano i mos SANI il mostro ruggirà

voglio 20nm a 400gmin

dimenticavo.. lo schema postato manca il circuito di recupero dei pikki che kekko ha fatto.. appena ha riparato il pc ve lo mostra

Originariamente inviata da triac60

Ecco il motivo per cui ho proposto di applicare un encoder sull'albero del rotore, è l'unico modo di sapere esattamente in quale posizione togliere tensione alle bobine.

ciao triak
si anchio ho pensato all' encoder ma il problema è che quando accendi la scheda
è necessario fare lo zero e questo può essere un problema per un motore che
abbia la necessità di partire da solo, altra soluzione sarebbe il resolver ma a
parte il problema di reperirlo (non lo fanno più da tempo) ma ci sarebbe la difficoltà
in quando richiede una elettronica di lettura molto sofisticata.
ciao a tutti
leo48

Ciao Leo
Io pensavo ad una cosa diversa:
Gli impulsi dell'encoder vanno conteggiati in un contatore interno al processore, questo contatore viene azzerato quando viene rilevato il polo del rotore(dal sensore ottico) vicino al PP e viene eccitata la bobina, da quel momento vengono contati i gradi di rotazione e al momento giusto si stacca tensione alle bobine.

In questo modo si può stabilire la percentuale di 'affacciamento' Polo-Rotore per ottimizzare la coppia e l'energia necessaria senza sprecarne neanche un goccio.

Se risultasse ottimale che al 50% di affacciamento polo-rotore si ottiene la coppia massima, si può anche pensare di invertire la polarità( o lasciare a Lenz il suo lavoro) e di rendere nullo il campo, trasferendolo tutto sullo 'zaino' in modo da lasciare andare via il rotore senza attrazione magnetica.

Originariamente inviata da leo48

altra soluzione sarebbe il resolver ma a
parte il problema di reperirlo (non lo fanno più da tempo) ma ci sarebbe la difficoltà
in quando richiede una elettronica di lettura molto sofisticata.

I resolver sono largamente usati per il controllo dei motori brushless nel campo dell'automazione industriale ma concordo con te che sono motori molto costosi.
Per l'encoder avevo proposto qualche lenzuolata fa(come dice Tersite3) di utilizzare dei comunissimi motori passo-passo reperibili a costo 'ZERO' da vecchie stampanti o floppy, un semplice amplificatore operazionale dal costo irrisorio(meno di 1€) configurato come squadratore porterebbe il segnale pulito all'ingresso del PIC che se lo berrebbe con gran gusto.

Originariamente inviata da mac-giver

o no niente fretta! andiamo solo spediti

no dai tranquillo che è ancora in fase di progettazione su cad e solid works.. certo che con i tempi nostri di realizzazione, dalla fase disegno alla fase pratica è una volata..

il rotore del 12 poli sarà di plastica e all'esterno lamierino.. vedrai che rapporto peso potenza..

ma questo in seguito..

ora pensiamo al mostro, che mi sa che con i tre PP funzionanti arriviamo a 20nm..

c'avvitamo i bulloni della rota del camion

non inclinateli i pp che il flusso magnetico non é una corda!! la forza diminuisce col quadrato della distanza!! okkio!

Se inclini però lasci l'air gap immutato ottieni una PP più estesa (questo nel motorone. Nei motori futuri non so però vorrei dire una cosuccia. Più aumentano i poli ( e tempo fa dissi adirittura di fare un 30 poli) più l'effetto impulso (botta e via) sincronizzato lungo la circonferenza del rotore di ogni polo dello statore fa somigliare il flusso ad una corda magnetica che trascina il rotore lungo la sua tangente. Pensaci...Meditate gente....( che mi sembra fosse la frase finale della pubblicità di una famosa birra

Originariamente inviata da mac-giver

cmq il mosf lavora egregiamente, ieri ho fatto prove belle distruttive di sbam sbam..

Caro mac, SPERO VIVAMENTE di sbagliarmi, ma il fatto che un MOS solo lavori bene può significare una cosa, che non ci sono interferenze con gli altri e con le altre bobine.

Da completo profano e incompetente, mi permetto di suggerire una prova veloce.
Premesso che Mac dice che il motore gira, anche se piano, con una piletta di orologio. Premesso che il motorello funziona anche da generatore. Non si potrebbe collegare l'asse del motore con l'asse del motorello e alimentare con poca energia il motore e vedere cosa esce dal motorello?
Poi, visto che frenando il motorello il consumo non aumenta, potrebbe essere che, collegando un carico al generatore non ci siano fem inverse?
Scusatemi se ho scritto fregnacce!

Continuate così...non mollate!

Originariamente inviata da mac-giver

no no aspettatee!!! eheh i mos soo fregati gia dal negozio!!!

noi non centriamo nulla! i mos sono gli E53NA50 sg thompson

Certo, anche perchè non è proprio facile bruciare quel mos...è in grado di sopportare quasi 30 kw...hehe...vi siete trasferiti in una fabbrica?

Cmq controllate bene il modello/piedinatura...ma già lo avrete fatto... Mantenete la calma...è anche strano che siano tutti andati...la s**** a volte ripete lo stesso nome...ma se uno fa finta di niente...si annoia anche lei.
Bolle

Buongiorno
E' Possibile Avere Gli Schemi Dei Circuiti Utilizzati Per La Gestione E Il Controllo Del Mostro?
Grazie

Fabrizio

fabrizio.. li stiamo ancora creando e perfezionando, non sono definitivi..

cmq il linea di massimo è come quello su che vedi, manca solo il circuito di recupero dei picchi, che appena kekko resuscita il pc lo posta..

Grazie...rimango In Paziente Attesa...

Mac giver, o altri esperti: secondo voi nei prossimi anni e perfezionandosi, sarebbe possibile avere un motore PP da 60 kW in uscita o più, pesi e dimensioni contenuti (diciamo un diametro complessivo non superiore ai 200 - 250 mm, peso non oltre i 30 kg), da alimentare con batterie al litio e fuel cell?

Ok, l'idea e di usarlo per impieghi motociclistici...

alex, stiamo facendo proprio questo, nella progettazione del 12 poli.. misureremo il rapporto peso potenza..E CON UN POLO TECNICO stiamo buttando giù un progetto proprio per una moto da corsa..poi ti diremo!..

cmq un dubbio ferroviario!

il trano eurostar o il tgv francese hanno 8 motori da 1100kw l'uno

totale 9000kw!! un botto!!

le linee sono a 3000V CC mi spiegate come fanno a passare tutti quegli A sui cavi?

i cavi che sezione dovrebbero avere? poi pure con contatto strisciante! possono passare 3000A??? c'è qualche cosa che non mi torna!

Pur essendo nipote di macchinista ferroviere, non so dirti molto (mio nonno guidava motrici a vapore, sul serio!)... A quel poco che leggo in rete potrei confermare che gli ampere sono quelli che hai intuito tu... UN BOTTO!
Però ho letto che le linee superveloci più moderne sono a 25 kV in corrente alternata.
Certo però che gli ampere restano sempre tantini...

Buongiorno, vi propongo questa soluzione per un resolver ottico che permetta di sapere esattamente in quale posizione angolare è il rotore. E' solo un abbozzo (mancano ancora 2 anelli, dato che è un resolver a 6 bit, ma ho sbagliato la dimensione del pallino, per cui non mi ci sono stati, sigh! ) ma spero sia sufficente a far capire l'idea: si stampa un disco con una numerazione binaria e si posizionano dei fotodiodi ( 8 per avere 256 suddivisioni dell'angolo giro, ovvero 1,4 gradi, oppure 9 per avere 512 suddivisioni, ovvero 0,7 gradi ) per leggere la posizione del disco e quindi del rotore. Per evitare punti morti di lettura, come potrebbe succedere all'avviamento del motore, si possono installare tre "striscie" di fotodiodi, per cui almeno un "pattern" di punti dovrebbe essere letto correttamente, oppure nel caso che due "pattern" diano una lettura si potrà scegliere una delle due ( ci sarà da fare un po' di logica di "discernimento" da parte del PIC ma credo non sia troppo complicata ).
Sapendo dimensioni del pallino ( che sono in funzione del fotodiodo scelto ), dimensioni del disco esterno ( che sono in funzione della risoluzione scelta e della dimensione del pallino ), deciso se mettere il bit meno significativo alla periferia oppure verso il centro, vi posso preparare il file da stampare.
Si potrebbe anche fare un disco forato, ma penso sia una cosa abbastanza tediosa e imprecisa se non fatta con una macchina a controllo numerico... anche se incollando il foglio stampato e forando i punti bianchi.... 258* 8/ 2 = 1024 fori!!! ( se non ho sbagliato i conti ); senza contare che potrebbe sbilanciare, sia pur di poco, il rotore.
Spero di poter essere stato utile.
Fulvio

P.S.
Ma le emoticons come si piazzano?

Ho qualche problemino...posso sapere come si fa ad allegare le immagini?
Bolle