Suggerimenti da brushed a brushless

[marcusbarnet]

Ciao a tutti,

attualmente, utilizzo un sistema per trazione di tipo elettrico composto nella seguente maniera:

Motore a magneti permanenti da 1000W, 24VDC, 2200 RPM, 4Nm.
Il motore lavora in accoppiamento con un motoriduttore angolare con rapporto di riduzione 1/60.
Controllo il motore in catena aperta in PWM (molto banalmente).
Il sistema è alimentato da una batteria AGM 24 V 200Ah.

La configurazione attuale funziona benissimo e non ho problemi a livello di trazione o di potenza.

Siccome siete sicuramente molto più esperti di me, vorrei chiedervi se è possibile ottenere la stessa configurazione usando un motore brushless e quali potrebbero essere i vantaggi.
Non ne so molto su motori brushless, ma credo che a livello di controllo sicuramente necessitano di hardware che ha costi maggiori rispetto a quello necessario per i motori a spazzole.
Per il resto, otterrei dei ventaggi? Ad esempio, un motore brushless avrebbe ingombri minori rispetto ad un brushed? Avrebbe bisogno di un motoriduttore diverso o potrei usare sempre lo stesso?

Vi ringrazio!

[SerTom]

...La configurazione attuale funziona benissimo e non ho problemi a livello di trazione o di potenza. ...

Infatti ! Chi te lo fa fare di complicarti la vita ?
Tra l'altro parliamo di un motore da 1kW mica di un giocattolino...

Certo i Brishless sulla carta sono più compatti, possono sviluppare coppie maggiori, il rendimento è migliore, ma sopratutto sono silenziosi e non hanno parti (salvo i cuscinetti) soggetti ad usura. Le spazzole invece sono il vero tallone di Achille... rumorose (anche per le EMI) e si consumano.

Ma un Brushed ... dai tensione e quello gira !
Lo controlli con un semplice PWM e monitorando tensione e corrente hai già un feedback importante.
Per un Brushless hai bisogno di una elettronica piuttosto sofisticata solo per farlo girare. Se non hai almeno 3 encoder è difficile anche solo mantenere una velocità costante al variare della coppia ...
E se vuoi controllarlo a dovere devi, o appoggiarti ad una scheda già fatta o ti aspettano (semplifico) 6 MOS di potenza un bel Driver e migliaia di righe di codice.
I prezzi poi, ad oggi sono nettamente sfavorevoli per i Brushless.

In ambito industriale stanno prendendo piede proprio grazie alle prestazioni, nel civile (elettrodomestico) sono entrati nei Top di gamma (lavatrici, climatizzatori, frigo) ma faticano nelle gamme medie e basse.
In altri settori (es. auto elettriche) non hanno rivali ... ma è dove il motore non è il componente più costoso.

Bye Ser.Tom

[marcusbarnet]

Ti ringrazio per i suggerimenti! :)

Più che altro, l'idea era di capire se ci fossero dei vantaggi dal punto di vista dei costi e delle prestazioni rispetto alla soluzione che sto utilizzado ora.. ma mi sembra di capire che non ce ne siano.

[lelerelele]

ne so pco in merito, ti rispondo in base alle mie poche conoscenze.

il brushless è molto più versatile visto che lo puoi controllare in velocità, ed a coppie che vanno da zero al massimo con pochi giri di scarto, essendo il tutto controllato e retroazionato, non avendo spazzole dovrebbe essere eterno, certo che l'elettronica usata per questo è tutt'altro che ridicola specialmente ragionando in Kilowatt!

ritengo che le migliorie siano notevoli, sempre valutando l'impiego che se ne fa, si rendano necessarie altrimenti è una notevole complicazione per nulla.

saluti.

[mario_maggi]

marcusbarnet,
non hai detto di che tipo di trazione si tratta, quindi non sappiamo se ti serve una buona dinamica.

Il motore lavora in accoppiamento con un motoriduttore angolare

non sappiamo se a ingranaggi o a vite senza fine. In quest'ultimo caso, se trovi un riduttore più efficiente - non a VSF - potrai usare un motore da circa 700 W ed ottenere in uscita le stesse prestazioni, con un'autonomia della batterie aumentata del 40%

Ciao
Mario

[SandroCalligaro]

A proposito di riduzione meccanica, aggiungo che in molte soluzioni di trazione a bassa potenza si utilizzano motoruote (motore integrato nella ruota), ossia la trazione è "direct drive", con motori a numero di poli elevato.

Se non hai almeno 3 encoder è difficile anche solo mantenere una velocità costante al variare della coppia ...

Scusate se preciso, ma magari è utile per chi non è esperto... Le soluzioni a basso costo usano 3 sensori di Hall, non 3 encoder. Con questo tipo di sensori è possibile sia effettuare controllo "brushless DC" (che presupporrebbe tensioni indotte trapezoidali) sia sinusoidale (FOC), interpolando la misura di posizione.

[flori2]

Se si vuole risparmiare si usa anche un solo sensore di Hall (ipotesi corrente uguale su tutti i rami) con le dovute conseguenze

[SandroCalligaro]

Se si vuole risparmiare si usa anche un solo sensore di Hall (ipotesi corrente uguale su tutti i rami) con le dovute conseguenze

Scusa, non capisco l'ipotesi di corrente uguale su tutti i rami: nel tuo post parlavi di encoder, quindi ho immaginato ti riferissi ai sensori di posizione.
Spesso si usano 3 sensori di Hall per la posizione del rotore (sentono la presenza del campo dei magneti di rotore), mentre la corrente si può misurare con un solo shunt sul negativo del bus DC (senza fare ipotesi di corrente uguale sulle 3 fasi, ci sono solo delle restrizioni sul duty-cycle).

[flori2]

Se si vuole risparmiare si usa anche un solo sensore di Hall (ipotesi corrente uguale su tutti i rami) con le dovute conseguenze

Scusa, non capisco l'ipotesi di corrente uguale su tutti i rami: nel tuo post parlavi di encoder, quindi ho immaginato ti riferissi ai sensori di posizione.

Sicuro?

[SerTom]

Ero io a parlare di "Encoder"
Ed intendevo proprio dei sensori di posizione (Hall o simili) con i quali verificare esattamente la posizione del rotore.

Bye Ser.Tom