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Come verificare la resistenza ai requisiti statici e vibrazionali del tuo motore elettrico!

• Verifica meccanica dei componenti
• Frequenza di risonanza: significato e utilità
• Comportamento dinamico dei componenti soggetti a:
o Vibrazioni sinusoidali
o Vibrazioni random
o Shock

Domande / Risposte relative al Webinar

(Federico) Come si stimano, a simulazione, i coefficienti di smorzamento?

Lo smorzamento è legato a fenomeni di dissipazione di energia, quali attriti e a fenomeni interni ai materiali durante la deformazione della struttura.
Questi fenomeni sono spesso non deterministici, ma piuttosto aleatori. Oltretutto, i coefficienti di smorzamento dipendono sia dall’ampiezza che dalla frequenza delle oscillazioni.
Non ricordo di aver mai visto software di calcolo in grado di stimare un coefficiente di smorzamento a simulazione.
Esistono linee guida di massima basate sull’esperienza e legate a specifici campi di applicazione.
Una regola che ho visto spesso usare dice che maggiore è l’ampiezza delle oscillazioni, maggiore è l’energia dissipata, quindi maggiore è lo smorzamento. Viceversa, quando le oscillazioni sono molto piccole, gli attriti e le dissipazioni sono inferiori, quindi i fattori di smorzamento sono più bassi.
In genere, la stima più accurata dei fattori di smorzamento è sperimentale. In pratica si sottopone un componente ad oscillazione sinusoidale a frequenza variabile e si misura la sua risposta. Da questa misura si ricava l’effettivo fattore di smorzamento.

(Fabio) La distribuzione delle forze da cosa dipende?

Immagino tu ti riferisca alla distribuzione spaziale delle forze applicate ai denti dello statore che ho mostrato nelle slide.
Quelle forze sono di origine magnetica e dipendono dalla distribuzione di campo al traferro.
In genere, la distribuzione spaziale è funzione principalmente della topologia, cioè del numero di cave e poli. Però ci possono essere anche altri fattori sia legati al disegno elettromagnetico che al tipo di controllo utilizzato.
Da non dimenticare che le forze magnetiche agenti sui denti sono variabili nel tempo e noi siamo interessati al loro contenuto armonico. In tal caso, dobbiamo eseguire l’analisi di Fourier sia nel tempo che nello spazio.
Per fare un esempio, in un motore a 6 poli la forza agente su un dente di statore può essere analizzata nei seguenti modi:

  • Se eseguo l’analisi di Fourier e ne estraggo le armoniche temporali, scopro che la componente fondamentale ha ordine temporale 6
  • Se eseguo l’analisi di Fourier e ne estraggo le armoniche spaziali, scopro che la componente spaziale  fondamentale ha ordine 6

In altre parole, se blocco il motore ad un certo istante temporale fisso e percorro il traferro osservando le forze sui denti, vedrò che il loro modulo descrive 6 periodi completi.

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