PWM Sinusoidali
Macchine ed Azionamenti Elettrici
Proprietà Intellettuale: Prodotto customizzato
Stato : in Produzione
Disponibilità sul mercato: da marzo 2016
Opportunità di intraprendere: HTM & MPT
Dati, Disegni ed Immagini: su richiesta
Più di 30 componenti discreti
in un unico Chip Intelligente
IPM HTM80N08N7T IPM HTM100N08N7T
Proprietà Intellettuale: non applicabile
Stato : in Produzione
Disponibilità sul mercato: immediata
Opportunità di intraprendere: Minimal Powertrain 
Dati, Disegni ed Immagini: su richiesta

LEV, HLEV and PHLEV come Biciclette Elettriche, Scooter, Motocicli, Tricicli, Quadricicli e Biciclette elettriche a Pedalata Assistita.  36V-48 V fino a 1000 W. 

 

Azionamento per Biciclette Elettriche e Biciclette a Pedalata Assistita

Proprietà Intellettuale: non applicabile
Stato : in Produzione
Disponibilità sul mercato: immediata
Opportunità di intraprendere: Minimal Powertrain 
Dati, Disegni ed Immagini: su richiesta

 LEV, HLEV, PHLEV as Moped, Motorcycle, Trike and Quadricycle Class L6e. 48 V; 50-100 A; up to 5000 W

Azionamento per Veicoli Elettrici e Ibridi Leggeri

Proprietà Intellettuale: non applicabile
Stato : in Produzione
Disponibilità sul mercato: immediata
Opportunità di intraprendere: Minimal Powertrain 
Dati, Disegni ed Immagini: su richiesta

LEV, HLEV, PHLEV as Moped, Motorcycle, Trike and Quadricycle Class L7e, 48-60 V up to 10000 W

 
Azionamento per Macchine Elettriche

Macchine ed Azionamenti Elettrici

Come e Cosa

Le macchine elettriche  sono per lo più composte da due corpi coassiali sostanzialmente cilindrici denominati Statore e Rotore poiché rispettivamente in posizione fissa relativamente al telaio e rotante il secondo rispetto al primo.

Come noto il termine macchina si riferisce ad un insieme di componenti tecnici strutturato per cambiare la “natura” dell’Energia/Potenza – con rendimenti sempre inferiori all’unità – pagando dunque una perdita più o meno elevata che è funzione della natura oggetto della trasformazione o, nell’insieme di più macchine, del ciclo delle trasformazioni.

Dal punto di vista meccanico, si definiscono motrici ed operatrici secondo l’input che le alimenta e l’output che producono: nelle motrici chiamate Motrici o Motori Elettrici entra natura “elettrica” ed esce natura “meccanica” sotto forma di energia/potenza cinetica; nelle operatrici chiamate Generatori di Corrente Elettrica si verifica l’inverso.

Pregio di queste macchine elettriche è la bidirezionalità funzionale nel senso che l’identica struttura è capace di entrambe le trasformazioni con sostanziale pari efficienza. 

Esemplificando principi ed obbiettivi del funzionamento per le motrici, comunque realizzate, possiamo dire che si ottimizza l’effetto di un campo magnetico rotante creato in qualche modo nello statore utilizzando una fonte elettrica; questo magnetismo interagisce con il rotore attraendolo e respingendolo così da “agganciarlo” e trascinarlo nel movimento di rotazione, che in forza della massa propria gli fa acquisire la citata potenza meccanica di tipo cinetico.

Evidentemente, una corrente elettrica di tipo alternato si presta naturalmente a configurare campi magnetici rotanti, ma suddividere le macchine elettriche in Corrente Continua (CC) o Corrente Alternata (CA), non ha oggi molto significato se non in relazione alla fonte esterna, poiché anche nelle tradizionali CC a magneti permanenti c’è campo magnetico rotante quindi una CA, nello specifico ottenuta meccanicamente grazie all’insieme – contatti striscianti – detti “spazzole” che, collegati al rotore, riescono ad ottenerla per inversione della polarità.

Le necessità di regolazione ed il progredire della tecnologia dell’Inverter (manipolatore dei parametri caratteristici dell’energia elettrica: CC, CA, V, f), suggeriscono dunque distinguerle tra Sincrone ed Asincrone per il fatto che la velocità angolare del campo magnetico rotante sia rispettivamente eguale e relativamente sincronizzata con quella indotta nel rotore, ovvero la anticipi di un piccolo valore percentuale nel verso di rotazione, detto “scorrimento”.

La presenza o l’assenza delle spazzole (Brushed or Brushless) e dei magneti, individua compiutamente queste macchine incluse le Sincrone a Riluttanza Commutata (Switched Reluctance Motor=SRM) .

Le curve caratteristiche ovviamente differiscono nelle diverse tipologie.

La necessità di ottimizzare il funzionamento, la gestione ed il controllo dei valori di coppia e velocità di questi motori o dei parametri elettrici in uscita nel caso dei generatori, impone dunque guidare, pilotare queste macchine come si fa con un’auto o un aereo, anche in modo altamente sofisticato come è ad esempio per i posizionamenti richiesti dalle moderne macchine utensili a controllo numerico (CNC).

Accelerazioni positive e negative (funzionalità freno elettrico), velocità e precisione di posizione, sono oggi possibili nella misura necessaria a soddisfare ogni esigenza di applicazione grazie alle diverse tecnologie utilizzata nel creare, controllare e gestire l’interazione elettromagnetica tra statore e rotore .

L’enorme progresso dell’elettronica di potenza e di controllo unito a quello informatico rendono possibili risultati impensabili anche in tempi recenti.

Quelli che usualmente chiamiamo Controller sommano in sé l’Inverter e sono in realtà Azionamenti Elettronici configuranti il software che consente alla macchina elettrica – da considerarsi l’hardware – di fare praticamente ciò che vogliamo e come lo vogliamo.

Queste  PCB o PCBA (circuiti stampati o circuiti stampati assemblati) più o meno integrate, possono anche svolgere altre funzioni scambiando dati ed informazioni in ambito locale e remoto.

Campi gestionali per azionamenti di macchine elettriche

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Minimal Powertrain utilizza hardware e software proprietari negli Azionamenti Elettrici che equipaggiano i propri veicoli per ottenere elevata qualità di modulazione di larghezza di impulso (PWM = pulse-width modulation), onda sinusoidale (sine wave) e gestire la Potenza inviata al Motore Elettrico e/o assorbita dal Generatore Elettrico. Ottimizza dunque due o più dei 4 possibili quadranti illustrati nel grafico di sinistra secondo le esigenze applicative.

A livello di componentistica elettronica Minimal Powertrain utilizza l’innovativo Intelligent Power Module (IPM) HTM100N08F7T sviluppato da HTM in collaborazione con STMicroelettronics N.V. che lo produce.

Assoluta novità per gli azionamenti del settore, questo chip include in sè tutti i componenti passivi (diodi, resistenze, condensatori), le porte driver di alta tensione ed i mosfet insieme a tutta la circuitazione correlata con enormi vantaggi quali: Facilità di layout e Progettazione, Riduzione del Costo Totale di Sistema, Riduzione Emissioni Elettromagnetiche e Disturbi, Funzionalità di Protezione Avanzate, Miglioramento dell’Efficienza, Alta Qualità e Affidabilità.

Saper pilotare in modo completo la macchina elettrica in funzione Motore e/o Generatore, consente di realizzare in pieno l’obbiettivo del Recupero della Potenza Cinetica (Inerzia) posseduta dal veicolo e inoltre, la produzione di Potenza Elettrica per la trasformazione della Potenza Meccanica se disponibile sullo stesso.

La filosofia di Minimal Powertrain di non essere produttore di veicoli, esclude anche produrre e vendere Azionamenti Elettrici per cui l’IPM HTM80-100N08F7T, quale prodotto customizzato, è disponibile per le aziende specializzate del settore. La scelta di utilizzare nel range della potenza minimale di interesse e nel rispetto delle normative applicabili (48V ad esempio per i Pedelec), la più alta Differenza di Potenziale possibile per ridurre al minimo le perdite per effetto joule garantendo così il massimo rendimento delle apparecchiature elettriche ed elettroniche, ha portato a realizzare questo chip per applicazioni fino a 100 V.