Che cos'è il controllo diretto della coppia?
Il controllo diretto della coppia è un metodo per ottimizzare e mantenere le normali operazioni, in genere all'interno di un motore a corrente alternata (CA). Esistono diverse applicazioni per questo tipo di controllo, di solito in macchine che richiedono una coppia costante e affidabile. Rispetto ad altri metodi di controllo dei motori a corrente alternata, il controllo diretto della coppia presenta numerosi vantaggi e numerosi svantaggi, sebbene gran parte di ciò dipenda dall'applicazione. Alcune possibilità tecnologiche consentono e migliorano ulteriormente questo e altri azionamenti a frequenza variabile, macchine generalmente responsabili del controllo dell'energia elettrica fornita a un motore.
In sostanza, il processo di controllo diretto della coppia comporta il monitoraggio di alcune variabili all'interno del motore e la regolazione della quantità di potenza per mantenere tali variabili entro un intervallo ottimale. In particolare, le principali variabili misurate sono tensione e corrente. Da questi valori si possono ricavare il flusso magnetico e la coppia del motore. Una volta prese queste misurazioni, la corrente elettrica che viene alimentata al motore viene regolata, se necessario, per mantenere gli intervalli ottimali di coppia e flusso.
Le applicazioni per il controllo diretto della coppia sono numerose nei processi industriali, poiché molte macchine necessitano spesso di una coppia precisa per lunghi periodi. Molto spesso, il controllo diretto della coppia sarà implementato su motori trifase CA, sebbene altri progetti possano spesso integrare processi simili. I primi esperimenti con il controllo diretto della coppia posizionavano i sistemi all'interno delle locomotive e il controllo diretto della coppia può ora essere utilizzato nei motori di auto elettriche.
I vantaggi di questo tipo di controllo derivano generalmente dalle misurazioni e dalle regolazioni coerenti apportate per ottimizzare le operazioni. Idealmente, qualsiasi regolazione verrà effettuata quasi istantaneamente. Ciò può aumentare l'efficienza complessiva del motore e contribuire a ridurre la perdita di energia. Inoltre, questo tipo di controllo può ridurre la risonanza meccanica di un motore, aumentando ulteriormente l'efficienza e persino riducendo il rumore udibile della macchina a basse velocità.
Gli svantaggi di questi sistemi spesso iniziano con misurazioni errate. Ci sono spesso errori di misurazione a bassa velocità, ad esempio, che possono portare a regolazioni errate e perdita di efficienza. Misurazioni errate possono verificarsi anche a velocità elevate e nell'intero spettro di coppie. Di conseguenza, in genere sono necessarie apparecchiature di misurazione e monitoraggio di alta qualità.
Le tecnologie informatiche ad alta velocità svolgono un ruolo importante nell'efficace controllo diretto della coppia. Sono necessari così tanti calcoli veloci che computer estremamente veloci e altri controller digitali sono spesso essenziali per effettuare le opportune regolazioni in tempo. Inoltre, i sensori di velocità e posizione sono spesso necessari, specialmente nelle applicazioni a bassa velocità.