Resistenza motore cc a spazzole

[gelex911]

Buongiorno, non riesco a spiegarmi i seguenti test sperimentali:
ho un motoriduttore a vite senza fine, con filto emc, 24Vdc.

Dopo averlo smontato, misuro 0.3 ohm al collettore.
Facendo la prova di stallo a 3.5V misuro 5.3A, il che fornisce una resistenza di 0.66ohm dal circuito equivalente.
Aggiungo che il motore ha magneti permanenti e una corrente nominale di 5A a 24Vdc.

Come si spiega tale fenomeno? Aggiungo che la resistenza tra filo di alimentazione e carboncini è inferiore a 0.1ohm

Grazie

[brabus]

Quali strumenti stai impiegando per eseguire la misura?

Tieni conto che stai dissipando oltre 18W in fase di stallo: le perdite per effetto Joule fanno incrementare la resistenza dei conduttori e delle spazzole.

[gelex911]

Ciao Brabus, sto usando multimetri Fluke. La misura è presa velocemente per contenere l'aumento di temperatura.
Ad ogni modo un raddoppio della resistenza prevederebbe un aumento di temperatura enorme, no?

[brabus]

Raddoppiando la resistenza, a parità di tensione dimezzi la corrente: il tutto si stabilizza (come nelle lampadine al tungsteno) oppure... brucia.

Quando intendi "velocemente" parli di un impulso controllato dell'ordine del millisecondo? In tal caso devi fare i conti con l'induttanza degli avvolgimenti.

Se invece parli di tempi dell'ordine del secondo, prova a scendere notevolmente con la tensione (100 - 500mV)e vediamo come si comporta. Anzi, direi proprio di scendere al punto da non avere alcuna rotazione autonoma dell'albero, così da non aver bisogno di tenerlo fermo.

Mi incuriosisce la misura di resistenza a freddo al collettore: come l'hai eseguita? Hai smontato le spazzole o hai misurato la resistenza a valle delle stesse?

[gelex911]

Parlo di tempi dell'ordine del secondo.

Il test che hai richiesto è inaffidabile, dando 0,86A a 1,0V, corrente troppo lontana dalla nominale.

Ho misurato la resistenza sul collettore senza spazzole.

Appena posso provo a togliere i magneti dal motore e ad alimentarlo a 3.5V per vedere se ci sono differenze di corrente, col rotore ovviamente fermo.

Possono entrare in campo fenomeni di saturazione magnetica e/o smagnetizzazione dei magneti?

[SerTom]

...ho un motoriduttore .... 24Vdc. ... Dopo averlo smontato, misuro 0.3 ohm al collettore.
...
...sto usando multimetri Fluke...

Non ha molto senso quello che fai.
E perché lo strumento non è adatto a misure di valori così piccoli. Gli stessi cavetti dello strumento hanno una resistenza delle stesso ordine di grandezza del valore da misurare. Dovresti almeno fare una misura a 4 fili.

E perché quella misura (collettore) si riferisce a quella parte di avvolgimento compresa tra i 2 punti del collettore in test.

Ed infine perché comunque il valore di resistenza ha poco senso in se.
La caratterizzazione di un motore DC con spazzole si fa mediante banco freno andando a misurare giri, coppia e corrente assorbita .... fino ad arrivare a rotore bloccato. Il valore di corrente con motore in stallo ti da il valore di resistenza (equivalente) interno complessivo.

Da notare che non è detto che il motore possa reggere questo stato (stallo) alla tensione nominale. In questo caso si può fare la misura a tensione inferiore.

Bye Ser.Tom

[gelex911]

La spiegazione sta nella sagoma delle spazzole: guardando il motore tenendo l'albero in verticale, il profilo delle spazzole non è verticale ma leggermente inclinato.

Un dato che non avevo fornito è che le misure prese erano relative ad un motore nuovo.

L'usura delle spazzole porta ad aumentarne la superficie di contatto e quindi tale difformità di misure, che si verifica con correnti alte e tensioni basse, dovrebbe sparire.

Concordo sul fatto che i multimetri non sono perfetti per l'applicazione, ma riescono comunque a distinguere due valori di resistenza che sono uno il doppio dell'altro.

Lo scopo del thread era motivare la differenza di resistenze, non caratterizzare il motore.

[SandroCalligaro]

Concordo con gelex911, un buon multimetro dovrebbe essere in grado di discriminare quei valori di resistenza. Si può, tra l'altro, anche fare una verifica della misura coi terminali in corto circuito, che solitamente non supera il decimo di Ohm.

Per migliorare la precisione della misura di resistenza a rotore bloccato (che la velocità sia nulla è un requisito fondamentale, ovviamente) la si dovrebbe fare possibilmente con correnti e tensioni che siano non necessariamente vicine alla nominale, ma piuttosto vicine al fondo scala degli strumenti.

Va anche detto che la misura a rotore bloccato presuppone che la posizione del rotore sia fissata, mentre mi aspetto che la resistenza possa cambiare in funzione della posizione, sia per differenze tra diverse parti degli avvolgimenti (poco probabile) sia per differenze nella superficie di contatto tra spazzole e collettore (specie in un motore nuovo, dove le spazzole come dici anche tu non si sono ben adattate).
Hai provato a ripetere la misura cambiando la posizione del rotore?

PS: l'aumento di temperatura in pochi secondi dovrebbe essere molto contenuto, specie se la corrente è minore della nominale ed il motore non è minuscolo.
In ogni caso, il coefficiente termico della grafite è molto basso (addirittura leggermente negativo!), mentre confermo che con quello del rame un aumento del 100% si ha con differenze di temperatura esagerate.

[gelex911]

Grande SandroCalligaro, concordo in tutto e per tutto su quanto scrivi.

Ho provato a cambiare la posizione del rotore anche inclinandolo rispetto alle spazzole (ovviamente fuori dallo statore) e la resistenza misurata tramite la legge di ohm a 3.5V torna a valori bassi di 0.3ohm.