Nozioni di base Motori e motoriduttori Brushless

1 Costituzione della parte motrice :I Motori Brushless sono costituiti da 3 elementi principali: Motori e motoriduttori Brushless :Un po di tecnicaPrincipioScheda elettronicaSensorieffetto hallStatoreRotoreCuscinetti asfera- Una parte fissa, lo statore, munito di tre gruppi di bobine, chiamate letre fasi del motore. Queste bobine funzionano come degli elettroma-gneti e permettono di generare diversi orientamenti del campo magne-tico regolarmente ripartiti attorno all asse centrale del Una parte rotante, il rotore, munito di magneti permanenti. Comel ago di una bussola, questi magneti trascinano permanentemente ilrotore per tentare di allinearsi sul campo magnetico dello statore. Peruna durata di vita ottimale del motore, il rotore montato sui cuscinettia Tre sensori magnetici ad " effetto Hall ". Questi sensori permettono diconoscere in ogni momento la posizione dei magneti del L elettronica di pilotaggio integrataI Motori Brushless Crouzet integrano di serie la loro elettronica dipilotaggio, che controlla le fasi del motore, regola la velocit , eintegra la funzione encoder :NSCampo magneticoComandobobineMovimentodi rotazioneIngressi :Marcia / arrestosenso velocit coppia (*)Rotore (magneti)Elettronica di pilotaggioSensoriEffetto HallUscite :Encoder Info senso (*)Info coppia (*)Statore (bobine)RotoreCampoLa regolazione della velocit Che cos una regolazione a 4 quadranti?

2 Per " quadranti " s intendono le quattro zone di un diagramma coppia /velocit :- Una velocit positiva rappresenta una rotazione in senso orario, unavelocit negativa in senso antiorario- Una coppia positiva rappresenta un funzionamento motore, una cop-pia negativa un funzionamento freno2134 Asse coppiaSenso orarioFrenoMotoreSenso antiorarioAsse velocit Una regolazione 1 quadrante funziona in un solo senso di rotazione,senza possibilit di frenatura. In caso di eccessiva velocit , il regolatoreinterrompe la corrente fino a quando il motore viene frenato dal una regolazione 2 quadranti il principio identico, ma nei duesensi di rotazione. Questo modo di funzionamento proposto comeopzione sui Motori Brushless Crouzet, per quelle applicazioni particolariche lo regolazione 4 quadranti funziona egualmente nei due sensi dirotazione, ma permette ugualmente la frenatura. In caso di eccessivavelocit , il motore partecipa alla frenatura, e il sistema perde rapida-mente velocit .Come standard, tutti i Motori Brushless Crouzet possiedono unaregolazione 4 L elettronica di pilotaggio determina la posizione del rotore a partiredai sensori ad effetto Hall.

3 Ne deduce l orientamento da dare al campomagnetico dello statore. Durante la rotazione, l elettronica di pilotaggiocomanda le tre bobine per aggiustare regolarmente l orientamento delcampo alla posizione del rotore, in modo da trascinarlo nel senso scelto dall Modulando la corrente nelle bobine, l elettronica pu accellerare o ral-lentare il motore e regolare in questo modo la sua velocit . Pu inoltreorientare il campo magnetico in modo da frenare il rotore nel suo movi-mento fino all Limitando la corrente nelle bobine, l elettronica pu egualmente limitare la coppia del motore, ed attivare l uscita L elettronica genera ugualmente le uscite dell encoder integrato a par-tire dai sensori ad effetto di baseMotori e motoriduttori comando tramite PWMIl comando tramite PWM (Pulse Width Modulation Modulazione di lar-ghezza d impulso) un metodo per indicare al motore il suo comandodi velocit . Scegliere un motore a comando PWM nei seguenti casi:- comando tramite PLC Millenium II CROUZET (vedere informazioniMOTOMATE)- comando tramite PLC ad uscite tipo PWM- comando tramite sistema di controllo numericoIl comando tramite PWM consiste in treni d impulsi a frequenza fissa(periodo " T ") ma di larghezza variabile (Durata " Tono " dell impulso).

4 La velocit fissata dipende dal rapporto Tono /T. In compenso indi-pendente dalla tensione o dalla frequenza degli impulsi, nel limite dellespecifiche = 0%Velocit fissata = 0 Tono /T = 100%Velocit fissata = Velocit a vuoto del motoreTono/T = 50%Velocit fisata = Velocit a vuoto del motore / comando tramite 0-10 VIl comando in tensione 0-10V l altro metodo per indicare al motore lasua velocit fissata. Scegliere un motore ad ingresso 0-10V neiseguenti casi :- comando tramite potenziometro- comando tramite PLC ad uscite converttore analogico- comando tramite sistema di controllo analogicoTT TTVTTTonTonTonVelocit a vuoto0 10 VIn questo tipo di comando , la velocit fissata dipende dalla tensione Usull ingresso velocit fissata :U = 0 Velocit fissata = 0U 10 VVelocit fissata = Velocit a vuoto del motoreU = 5 VVelocit fissata = Velocit a vuoto del motore / 2 Quando raggiunto il limite di coppia, il motore non segue pi la suavelocit fissata, ma conserva una coppia costante uguale a questo limi-te, fin tanto che la sua velocit rimane inferiore a quella V0 %10 V100 %CoppianominaleCoppia massimaIngresso limitedi Uscita allarme limite raggiunto (*)Questa uscita allo stato logico 1 quando il limite di coppia : Questa uscita di tipo PNP.

5 Consultate gli schema diconnessione e le precauzioni d impiego di questa uscita nelle speci-fiche protezione Motori 30 wattSe il motore si blocca mentre comandato, un sistema di protezioneinterrompe la potenza in qualche motore potr ripartire solo quando l ingresso Marcia sar passato a 0 poi a Motori 80 wattUn rilevatore di temperatura integrato al motore permette di metterlo insicurezza quando la temperatura supera un valore che rischia di dan-neggiarlo. Quando raggiunta la temperatura di disinnesto, la potenza interrotta provocando l arresto del motore potr ripartire solamente quando la temperatura sar scesa aldi sotto della temperatura di ripartenza e l ingresso Marcia sar passato a 0 poi a UtilizzoLa limitazione di coppia permette di fermare volontariamente il motorea certi momenti del funzionamento di un sistema:- In caso di rischio di ostacoli o di inceppamento, per non danneggiareil sistema- Per mantenere uno sforzo quando il sistema in blocco- Per controllare la tensione di un elemento situato tra due Motori Ingresso limitazione di coppia (*)Questo ingresso pu essere comandato in 0-10V e in PWM, qualunquesia il tipo di comando di velocit selezionata (Impedenza d ingresso 16k ohms.)

6 Tensione PWM minima 12 frequenza 150 Hz - 1 khz- Quando l ingresso a 0 o non connesso, il motore rilascia fino al140% della sua coppia nominale- Quando l ingresso al massimo (100% PWM o 10V), il motore rilas-cia circa il 30% della sua coppia nominaleLa limitazione di coppia (*) Frenatura :Frenare, vuol dire assorbire energia dal sistema meccanico. Secondol utilizzo fatto di questa energia assorbita, si distinguono pi tipi di fre-natura:La frenatura " con rigetto d energia " converte l energia elettrica del sis-tema in corrente elettrica, che sar rigettata verso l alimentazione eccezione delle batterie, la maggioranza delle alimentazioni in com-mercio non accettano questi ritorni di corrente (sono dette " irreverbili "). Bisogna allora assicurarsi che la corrente rigettata possaessere consumata da un altro apparecchio, senza che l alimentazionerischi di essere danneggiata. Questa modalit di frenatura propostacome opzione sui Motori Brushless Crouzet, ma deve essere utilizzatacon standard, i Motori Brushless Crouzet possiedono una frenatura "senza rigetto d energia ".

7 Ci significa che al momento della frenatura,l energia cinetica del sistema convertita in calore all interno dellostesso motore, senza ritorno verso l alimentazione. Nella maggior partedelle applicazioni la frenatura pi , in caso di frenatura prolungata, il calore generato pu farintervenire le protezioni termiche del motore. Nei casi d applicazione aforte inerzia, o in caso di funzionamento in generatrice, CONSULTARCI. Secondo i casi, i nostri specialisti vi orienteranno overso una regolazione 2 quadranti, o verso una frenatura con rigettod Motori a corrente continua Brushless Crouzet sono concepiti erealizzati per essere integrati nelle apparecchiature o macchine che ris-pondono, per esempio alle prescrizioni della norma macchina :EN 60335-1 (CEI 335-1, Sicurezza delle apparecchiature elettrodo-mestiche ).L integrazione dei Motori a corrente continua Crouzet nelle apparec-chiature o macchine, in generale, dovr tenere conto delle seguenticaratteristiche dei Motori :- assenza di presa a terra- Motori detti " isolamento principale " (semplice isolamento)- indice di protezione : IP54- classi dei sistemi d isolamento : B (120 C)- Vibrazioni : : 5G da 55Hz a 500 Hz / 0,35 mmcresta a cresta da 10Hz a 55Hz- Shock : : 1/2 sin.

8 50G durante 11 msDirettiva europea bassa tensione 73/23/CEE DEL 19/02/73 :I Motori e motoriduttori a corrente continua Crouzet sono al di fuori dalcampo d applicazione di questa direttiva (DBT 73/23/CEE si applica pertensioni superiori a 75 volt corrente continua).IMPORTANTE Funzionamento prodotti :Per assicurarsi il buon funzionamento dei motoriduttori Brushless , siraccomanda di prendere in conto tutte le precauzioni di messa in operae cablaggio. Caratteristiche prodotti :Le caratteristiche nominali di funzionamento segnalate corrispondonoalle caratteristiche tensione-coppia-velocit che permettono un funzio-namento continuo, a temperatura ambiente di 40 C. Oltre queste condi-zioni di funzionamento, sar possibile solo in regime intermittente, inogni caso per garantire un funzionamento sicuro il cliente deve consi-derare le reali condizioni estreme di di fuori delle condi-zioni nominali di funzionamento :-> Vogliate consultarci24V0V500 sSicurezzaCompatibilit CEMC rouzet fornisce le caratteristiche CEM dei diversi prodotti su europea 89/336/CEE del 03/05/89, " compatibilita elettroma-gnetica ".

9 I Motori e i motoriduttori a corrente continua destinati ad attrezzatureprofessionali complesse e non ad utilizzatori finali , sono esclusi dalcampo di applicazione di questa , consapevole delle difficolta dei propri clienti in materia dicompatibilita elettromagnetica , Crouzet ha concepito i propri prodottiin modo da rispondere ai requisiti di norme quali, per esempio ,EN55011 classe B ( settore medicale ) o EN 55022 , classe B (trattamento dell informazione ) in termini di parassite elettromagneticheemesse , nonche delle norme relative all immunita IEC 1000- 4-2/3/4/5/6/8. Precauzioni per il cablaggioPer essere conforme alle CEM :- il motore dev essere collegato a terra mediante la flangia anteriore - la lunghezza dei fili deve essere 0,5mt max.(*)Nota : le funzioni segnate con un asterisco sono disponibili solo nelle versioni a 80w .In caso di necessita sui Motori da 30 w , prego consultarci. Compatibilita elettromagneticaEmissioni Emissioni indotte :EN55022/11G1 classeB Emissioni ricevute :EN55022/11G1 classe B Immunita Scariche elettrostatiche :EN61000-4-2 Niveau 3 Campi elettromagnetici :EN61000-4-3 niveau 3 Treni d impulsi :EN61000-4-4 niveau 3 Onde di chocs :EN61000-4-5 niveau 2 Fr quenze radio :EN61000-4-6 niveau 3 Campo magnetico :EN61000-4-8 niveau 4 picchi di tensione :EN61000-4-29 Utilizzo dei prodotti :In caso di utilizzo di questi prodotti in condizioni molto particolari :- alimentazione ( per es.)

10 Non continua , )- ambiente particolari ( temperature e vibrazioni estreme,umidita importante, atmosfera esplosiva, limiti )- altre ( utilizzazione in recezione , bloccaggio immediato , ciclo severo ..)-> Vogliate consultarciI comandi senso e marcia / arrestoMarciaSensoVelocit Azione0 XXFrenatura e arresto1X0 Frenatura e arresto11 VRotazione senso orario a velocit V 10 VRotazione senso antiorario velocit VTabella logica degli ingressiIngressi marcia e Senso :Impedenza d ingresso : 60 - Stato 0 logico : < 2V- Stato 1 logico : > 4VL encoder integratoL encoder integrato fornisce degli impulsi a larghezza fissa ad ogniinclinazione di un rilevatore ad effetto Hall. Questi impulsi possonoessere contati per conoscere la velocit e la posizione del motore,oppure filtrati per ottenere un segnale analogico proporzionale allavelocit .L uscita complementare del senso di rotazione (*) permette di determi-nare il senso di conteggio degli : Queste uscite sono di tipo NPN o PNP secondo le ver-sioni.