Salve a tutti, io sarei interessato alla realizzazione di un inverter per MOTORI ASINCRONI MONOFASE 220V. Premetto che in commercio non è facile trovare inverter per motori monofase e, comunque, sono piuttosto costosi ed hanno un sacco di funzioni che nel mio caso sono inutili. A me infatti basterebbe solamente poter ridurre la velocità con un semplice potenziometro mantenendo, nel limite del possibile, la coppia a valori decenti! (quindi la semplice parzializzazione di fase non è pensabile)
Per quanto riguarda il controllo pensavo ad un microcontrollore (ad esempio un PIC) utilizzando l'uscita PWM. Non conosco però quale relazione esiste fra "TENSIONE-CORRENTE-FREQUENZA-COPPIA" nei motori AC monofase.
Ho qualche dubbio anche su come progettare l'hardware di potenza. In particolare su come controllare la commutazione del Bridge di potenza (mi riferisco allo sfasamento della corrente essendo il carico induttivo);
C'è chi si è già cimentato in questa impresa e mi può aiutare nel progetto? Oppure se qualcuno fosse a sua volta interessato potremmo collaborare nella realizzazione!
Questo è difficile perché i pacchi lamellari di una macchina elettrica sono fatti per lavorare ad una certa tensione e frequenza. Calando la frequenza o aumentando la tensione si aumenta l'integrale del flusso magnetico nel tempo. Questo provoca la saturazione dei nuclei magnetici, con drastico calo dell'induttanza di magnetizzazione ed aumento spropositato della corrente assorbita a fronte di un aumento modestissimo dell'induzione magnetica. Siccome in un asincrono la coppia dipende dalla tensione di alimentazione per mantenere una coppia decente ai bassi regimi di rotazione bisogna abbassare la frequenza e aumentare la tensione, due condizioni che concorrono entrambe a saturare i nuclei.
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c'è il mio ex prof. di elettrotecnica che risponde con molta competenza a queste domande.
Il problema non è tanto il carico induttivo: tutti gli alimentatori switching lavorano su induttanze. Il problema è il condensatore di sfasamento che serve a far partire il motore asincrono monofase. Per formare in modo efficiente una sinusoide si usa una modulazione in alta frequenza a modulazione PWM. Per Questo segnale in alta frequenza (50 ~
100 KHz) e forma rettangolare (energia considerevole anche alle armoniche superiori) un condensatore dimensionato per una sinusoide a
50Hz è un cortocircuito e brucia il ponte (d'accordo che in serie al condensatore c'è l'avvolgimento, ma che succede se si entra in risonanza? Cortocircuito secco). Per questo gli inverter commerciali (a tensione e frequenza fissa) che debbano alimentare carichi non meglio definiti hanno induttori di uscita. C'è poi da dire che il condensatore al variare della frequenza di alimentazione (variazione necessaria al fine di variare la velocità di rotazione del motore) cambia lo sfasamento che induce tra tensione e corrente. Per evitare questi problemi quando si vuole variare la velocità di un asincrono si usano sempre e solamente motori asincroni TRIFASE (vedi treni elettrici, auto elettriche, climatizzatori inverter, ecc. ecc.)!!! La terna trifase viene generata aggiungendo una "gamba" al ponte H che genera la monofase. Non è pensabile, infine, di variare il regime di rotazione agendo solo sulla tensione di alimentazione perché la curva di coppia di un asincrono assomiglia a quella di un motore a benzina: ha un picco poco prima della velocità di sincronismo, che dipende dalla frequenza di alimentazione. Se la velocità di rotazione è superiore a questo picco, rallentando il motore con l'applicazione di un carico meccanico questo risponde con un aumento di coppia. Se la velocità di rotazione è inferiore al picco, rallentando il motore cala anche la coppia ed il motore si blocca.
Insomma un asincrono è una brutta bestia da pilotare, soprattutto se monofase!!!
Ciao In base a questi fatti, non ti sfiora il sospetto che se fosse cosi' facile, si troverebbero in commercio inverter economici ??? I motori asincroni sono fatti per girare alla velocita' di progetto.
Cambia tipo di motore se ti servono velocita' variabili. Un buon motore in DC con PWM ....e con pochissimi componenti risolvi.
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