inverter vettoriali e motori: alcuni dubbi

[electrocompa]

Buongiorno a tutti.

Leggendo da varie fonti il principio di funzionamento degli inverter vettoriali, ho capito che misurano le componenti del campo magnetico statorico e rotorico per controllare la coppia del motore.

Ma il campo magnetico rotante all'interno del motore non è uno solo? Campo magnetico statorico e rotorico viaggiano alla stessa velocità: quello di statore si muove secondo la frequenza di alimentazione di rete (esempio per un motore 4 poli a 50 Hz -> 1500 gir/min), mentre quello rotorico in funzione dello scorrimento (esempio 75 gir/min) sommata alla velocità del rotore stesso (esempio 1425 gir/min), che dà come risultato proprio la velocità di partenza (75 gir/min + 1425 gir/min = 1500 gir/min).

Certo questo campo è il risultato della combinazione di due campi magnetici, ognuno dipendente da 1 circuito elettrico (1 di statore collegato alla rete elettrica, 1 di rotore connesso ad un carico meccanico), ma fisicamente è un campo unico. Come avviene questa distinzione tra i 2 campi? Come effettua la distinzione l'inverter?

Vi ringrazio in anticipo.

[guzz]

visto che hai parlato di scorrimento, suppongo che tu ti riferisca ai motori asincroni, giusto?

secondo me sbagli nel dire che il rotore vede lo stesso campo magnetico dello statore. l'esistenza di due campi magnetici a velocità diverse dipende dal fatto che il sistema è in movimento, ed è proprio la diversità di velocità campo che fa muovere il rotore.

[electrocompa]

sì, mi riferisco ai motori asincroni.
La differenza di velocità tra campo magnetico statorico e rotore è legata allo scorrimento.
La differenza di velocità tra campo magnetico statorico e campo magnetico del rotore è nulla.

Forse mi sbaglio, ma almeno questo è quello che ho capito del motore asincrono.

Anche nel trasformatore avvengono fenomeni simili (cambia solo che il trafo è statico). Nel trasformatore il flusso è unico, eppure anche in quel caso ci sono 2 circuiti elettrici che interagiscono tramite un unico circuito magnetico, il quale ha la funzione di accoppiare appunto i 2 circuiti elettrici.

Buona giornata.

[guzz]

La differenza di velocità tra campo magnetico statorico e campo magnetico del rotore è nulla.

guarda, da quello che ricordo il motore gira proprio perché i due campi hanno velocità diverse e quello rotorico "insegue" quello statorico.

comunque spero che arrivi qualcuno più ferrato di me per dipanare i dubbi...

[Lele_u_biddrazzu]

...il motore gira proprio perché i due campi hanno velocità diverse e quello rotorico "insegue" quello statorico...

In regime stazionario, Il campo magnetico statorico e quello rotorico sono sincroni e ruotano alla velocità di sincronismo, semmai è il rotore ad assumere una velocità angolare leggermente inferiore

Per comprendere gli inverter vettoriali e i controlli ad orientamento di campo è necessario conoscere i vettori di spazio associati alle grandezze elettriche di interesse; a titolo di esempio, le tre correnti , e che percorrono i tre avvolgimenti di statore di un motore asincrono, vengono rappresentate sinteticamente dal seguente vettore di spazio (*)...



... stesso discorso vale per le tensioni, i flussi concatenati etc (sia statorici che rotorici). Inoltre è possibile scomporre un generico vettore di spazio lungo due assi ortogonali e solidali con lo statore (asse diretto D e quello in quadratura Q) oppure lungo quelli, anch'essi ortogonali, solidali con il rotore (asse diretto d e quello in quadratura q). Grazie alla rappresentazione mediante i vettori di spazio e applicando sistematicamente le trasformazioni suddette, il modello dinamico del motore asincrono trifase può essere ricondotto a quello di una macchina bifase equivalente, generalmente più semplice da trattare. Su tale modello bifase, scegliendo un'opportuna orientazione degli assi d e q, si è in grado di individuare quelle componenti delle correnti statoriche che agiscono separatamente sul flusso (componente lungo l'asse d) e sulla coppia erogata (componente lungo l'asse q), così come avviene per i motori a c.c. ad eccitazione indipendente.

Gli inverter vettoriali, se opportunamente pilotati, permettono di imprimere al motore quelle terne di corrente i cui vettori di spazio, istante per istante, presentano le desiderate componenti secondo l'asse d e q per il controllo, rispettivamente, del flusso e della coppia erogata, ottenendo così degli azionamenti con migliori prestazioni in termini di precisione e prontezza di risposta rispetto a quelli scalari (V/f costante).

Nonostante il discorso sia in realtà più articolato, ho cercato di riassumere i punti salienti in poche righe nella speranza di essere stato sufficientemente chiaro.

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(*) i vettori di spazio vengono indicati utilizzando la notazione complessa, pertanto si introduce il ben noto operatore .

[Goo]

Premetto che nel mio corso non era previsto il controllo vettoriale (solo quello scalare):
comunque il campo statorico ruota con velocità data dalla frequenza di alimentazione, mentre quello rotorico viene calcolato dalla misura delle correnti di rotore

I due campi ruotano si alla stessa velocità, ma sono sfasati di un certo angolo che non rimane però costante, ma che varia al variare del carico.

Quindi se si avvia la macchina a vuoto con una certa velocià, ad es 100 rad/s, e poi si mette il carico, la macchina rallenta leggermente e lo sfasamento tra i due campi aumenta. Con un controllo vettoriale si cerca di fare in modo che non si abbia un aumento dello sfasamento tra i due campi e quindi dopo l'applicazione del carico, finito il transitorio, la macchina acquisisce una velocità molto prossima a quella comandata.

...sperando di non aver scritto cavolate