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MST_K07_CL - REGOLATORE DI VELOCITA' PER MOTORI UNIVERSALI CON CONTROLLO DELLA COPPIA |
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INTRODUZIONE Il MST_K07_CL
e' un regolatore per motori
universali ( a spazzole ) a 220V che
permette di controllare la coppia ovvero di mantenere la velocità di
rotazione costante al valore fissato al variare del carico. E'
realizzato per lavorare con motori di
lavatrici dotati di sensore tachimetrico ( o di velocità) come
il motore MCA
30/64 . Nella figura 1 è riportata la foto del regolatore
assemblato nella
versione PCB. Per i motori asincroni
il regolatore adatto e' il MST_KVF
Fig. 1 - MST_K07_CL assemblato DESCRIZIONE DEL REGOLATORE Il
regolatore MST_K07_CL è la versione con
controllo automatico della coppia del regolatore per motori universali MST_K07:
il motore è regolato in modo che la velocità di rotazione si mantenga
costante al valore impostato al variare del carico. Se il carico
applicato al motore tende
a ridurre / aumentare il numero di giri allora il regolatore reagirà
riportando il valore dei giri a quello impostato. Questo tipo di
regolazione è ottenuto
mediante il controllo ad anello chiuso che il regolatore attua sul
motore. Questo controllo si basa sul segnale elettrico proveniente dal
sensore di
velocità che converte la rotazione dell'asse del motore in una tensione
elettrica proporzionale. Come riferimento prendiamo i motori per
lavatrice (come il MCA
30/64 ) in cui è presente un sensore tachimetrico, coassiale
al motore, che fornisce una tensione alternata di ampiezza
proporzionale alla velocità di rotazione dell'asse del motore. Il
regolatore MST_K07_CL, adatto per
questi tipi di motore, legge questa tensione e la confronta con una
tensione, impostata tramite un potenziometro, che rappresenta
l’impostazione del valore di velocità di rotazione da regolare. Il
regolatore quindi alimenterà il motore in
modo che il valore di tensione proveniente dal sensore,
opportunatamente condizionato, si mantenga uguale al valore di tensione
impostato tramite il potenziometro. Per far questo il regolatore
MST_K07_CL utilizza un microcontrollore a
8 bit, in cui è caricato un firmware che implementa un regolatore PID digitale.
I regolatori PID digitali confrontano quindi i segnali digitali che
rappresentano gli ingressi (riferimento e feedback) e generano un
segnale di uscita che è l’ingresso dell’attuatore di potenza. Nello
specifico lo
stadio attuatore è costituito dal TRIAC pilotato con la tecnica della
variazione dell’angolo di accensione. In generale un TRIAC al
passaggio
per lo zero (zero crossing) della tensione presente ai suoi anodi A1 e A2
si spegne e si riaccende quando un impulso di corrente è presente sul
terminale GATE.
Cambiando l’istante di tempo in cui viene dato l’impulso sul terminale
di GATE rispetto al precedente zero crossing (si dice
che si cambia l’angolo di fase) si fa variare la
tensione media che alimenta il carico in quanto solo una porzione della
semionda della tensione è fornita al carico. Quindi se si sceglie un
tempo di accensione nullo (0°) tutta la semionda va al carico e in tal
caso si ha la massima
alimentazione e quindi la massima velocità del motore. Se si sceglie un
tempo pari a meta della semionda (90°) solo metà della sinusoide andrà
al carico e si ha una regolazione del 50%. Infine se si accende il
TRIAC qualche
istante prima del successivo zero crossing (180°) nessuna tensione
andrà al carico e si ha una regolazione dello 0%.
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