Azionamento elettrico a basso costo per pompe di travaso idrocarburi

Oggigiorno i motori in alternata dominano il mercato dei motori elettrici, rendendo ormai obsoleti i motori in corrente continua. A partire dalla fine degli anni ’80 l’avvento dell’elettronica di potenza, grazie allo sviluppo di nuovi transistor, ha permesso la realizzazione di inverter sempre più efficienti per il controllo di coppia e velocità dei motori asincroni e brushless. I pregi di questi motori in confronto a quelli in corrente continua sono considerevoli: - dimensione minore, a parità di potenza; - temperatura di funzionamento più elevata e nessun particolare sistema di raffreddamento; - grado di protezione IP maggiore; - manutenzione praticamente assente; - momento di inerzia minore, avendo un minor diametro; - robustezza meccanica maggiore; - velocità maggiore; - potenza e tensione di alimentazione maggiore; - costante di tempo elettrica molto più bassa; - rendimento migliore; - costo minore; Il principale svantaggio dei motori brushless è la presenza di magneti permanenti nel rotore che ne aumenta il costo, così che vengono solitamente impiegati solo per applicazioni in cui è richiesta un’elevata dinamica, come nella robotica, nelle macchine utensili o nell’automazione industriale. Per applicazioni semplici, come quella oggetto di questa tesi, è preferibile utilizzare i ben più economici motori asincroni di tipo industriale. Le tecniche di controllo dei motori asincroni sono molteplici e consentono di ottenere elevate prestazioni e affidabilità. Spesso però richiedono la misura di grandezze come correnti, tensioni, posizione del rotore o altro. In questi casi il costo dei sensori incide notevolmente sul costo finale dell’azionamento. Questo lavoro descrive la ricerca di un motore asincrono ottimale in sostituzione di un motore a corrente continua, per l’azionamento di una pompa per travaso di idrocarburi, da montare a bordo di veicoli come ad esempio autocisterne, pertanto la tensione a disposizione sarà la classica tensione continua a 12V o 24V. Inoltre verrà presentata una soluzione interessante da implementare nell’inverter, al fine di avere una misura della corrente assorbita dal motore, riducendo al minimo il costo per sensori. Questa misura potrà essere utilizzata sia come monitoraggio della corrente assorbita, sia come feedback per l’algoritmo di controllo del motore.