SYNCHROS FUNZINNAMENTO E POSSIBILI SIMULATORI

[IK0QDQ]

Ciao Tonino,
apro questo nuovo argomento perchè ritengo che sia più corretto dargli l'importanza che merita e non trattarlo come appendice di un apparato dove trova una delle sue innumerevoli applicazioni.
Se siete tutti d'accordo, chi di dovere, potrebbe spostare sotto questo titolo gli ultimi nostri interventi, (Tonino Roberto Edoardo) .

Nulla da dire su quanto da te proposto, ad iniziare dalla ovvia affermazione che in realtà le tre tensioni dello statore non costituiscono un sistema trifase convenzionale. Sicuramente, nella foga di spiegare la mia idea, sono stato precipitoso e poco chiaro.
Non mi rendo conto bene della tua età (mi piacerebbe molto, in futuro, di poterci conoscere in un qualche occassione di incontri come conferenze, gite conviviali o cose del genere, per poter parlare di persona). Io ho superato i settanta, e quindi la mia formazione risente molto dell'approccio "hardware" alla risoluzione dei problemi.
Ma tentando disperatamente di "non invecchiare" cerco di mantentenermi alla pari con i tempi. Ora va di moda risolvere qualsiasi problema con il SW. Se poi usi Arduino, come dice Carlo CNC, sei "molto fico". L'uso di questa ultima diavoleria che "guarda caso" è una delle altre infinire trovate di noi italiani, è stato recepito a tutti i livelli compreso quello della ricerca ad alto livello( CERN, anche lì va molto di moda).

Bene dopo questa divagazione andiamo avanti: in rete ci sono infiniti trattati sui synchro. Da quelli dei primi tempi a innumerevoli tesi di laurea di giovani ingegneri che hanno poi scopiazzato a destra e a manca. Come sempre quelli da te postati sono, a mio avviso chiari e fondamentali.
(Molti, molti anni orsono, ho usato il manuale della Navy per stendere degli appunti per spiegare nei corsi allievi sottuficiali di carriera, questi dispositivi: poca matematica tanti bei disegnini)

Ma alla fine la matematica è quella che ci aiuta a venir fuori da tanti guai.

Io sono partito dalla considerazione che in un synchro motore, se alimentiamo il suo statore con una tensione alternata
v= E sen (wt) (dove w sta per omega),
sullo statore troviamo tre tensioni:
V(3-1)= K senQ senwt (dove Q sta per l'angolo di sfasamento meccanico tra statore e rotore)
V(2-3)= K sen(Q+120) sen wt
V(1-2)= K sen(Q-120) sen wt

questa è una semplificazione di quanto ripotato anche negli atricoli da te citati, si riferisce ad un sistema perfettamente simmmetrico, cosa in pratica irrealizzabie. ( quindi bisognerà perfezionare la descrizione matematica aggiungendo una serie di costanti che tengano conto delle lievi differenze costruttive).

Rimaniamo comunque nella descrizione del sistema ideale per non perdere il filo logico del discorso.

Il programma per Arduino che ho menzionato, permette di realizzare qualche cosa i molto simile che è appunto un sistema trifase convenzionale.
Non sono un "mago" nella programmazione, ma penso che non sia molto difficile modificare l'algoritmo attuale, per fare in modo che all'uscita, sui tre pin, dove adesso compare una terna trifase, possano comparire i segnali da noi voluti. Facendo acquisire la variabile "Q" come ingresso 0-5 volt, sarà quindi possibile far muovere il synchro in esame dell'angolo desiderato
Se non ho commesso errori questo potrebbe essere un modo elegante e moderno per risolvere il problema!!!!

Edoardo

[I2MZC]

Per usare sui simulatori, non dimenticate gli indicatori che funzionano in continua: americani,tedeschi,russi etc.

Carlo MZC

[IZ8YRR]

Rispondo prima a Carlo: vero, oltre ai synchro e ai resolver, ci sono indicatori a servomotore sia in DC che in AC, come ad esempio l'indicatore ID-307/ARN di "BR", utilizzato sul TACAN ARN-21. Io invece vorrei poter comandare l'indicatore del radar altimetro ID-1090/APN-155. Intanto ne ho ricavato lo schema elettrico interno. L'indice è azionato da un servomotore in AC, e la restituzione di posizione viene fatta da un potenziometro. Quindi, si ha sia la continua che la AC per l'attuazione: è il regno dell'elettronica analogica. Per farlo funzionare, è quindi necessario "modulare" la AC in funzione della tensione di errore che si forma tra la tensione continua di comando, proporzionale alla quota che si desidera indicare, e con quanto restituisce il potenziometro.

Edoardo, sono del '64, e quando ho cominciato ad appassionarmi di elettronica nel '74 i computer erano ancora qualcosa di "magico", e non certo alla portata del dilettante. Poi, agli inizi degli anni '80, prima con i microprocessori, poi con i primi microcontrollori si poteva cominciare a inserire "intelligenza" nei propri progetti. In realtà, l'uso del microprocessore non fa nient'altro che spostare la progettazione dai circuiti cablati al "firmware". Oggi, con le FPGA, in un certo senso si ritorna indietro, poichè una FPGA può essere programmata sia realizzando un vero e proprio schema elettrico (ad esempio con i classici TTL) che viene poi compilato al suo interno, sia generando un listato di equazioni logiche che descrivono le funzioni di trasferimento tra ingressi e uscite.

Per quanto riguarda l'emulatore di sincro, le equazioni sono corrette. Però gli attuali micro, incluso arduino, non hanno al loro interno un D/A, che va quindi realizzato esternamente o con reti R-2R, oppure con appositi dispositivi. Escluderei l'uso della modulazione PWM, perchè a noi serve un segnale a frequenza costante, ma ampiezza variabile. Tieni conto inoltre che il segnale da generare deve essere sincronizzato con il segnale di riferimento, lo stesso che alimenta i rotori dei sincro: la concordanza di fase o meno di questo con uno dei segnali statorici determina se il rotore viene attratto o respinto (segno della funzione seno). Per poter gestire il tutto solo con un micro, occorre lavorare possibilmente in assembler, per avere completo accesso agli interrupt, ma non si hanno le funzioni trigonometriche (se non sotto forma di tabelle di look-up). Se si vuole invece programmare con linguaggi ad alto livello, demanderei parte del lavoro a qualche circuito esterno, e lascerei al micro le funzioni di interfaccia e gestione.

Tanto per fare un esempio, tempo fa realizzammo con il mio gruppo un prototipo di lettore di LVDT senza far uso di integrati specializzati. Il segnale di eccitazione a circa 1 KHz veniva generato direttamente dal micro (un PIC da 10 Mips, con clock a 40 MHz) tramite un convertitore D/A tipo DAC08. I dati, costituiti dai 32 valori quantizzati a 8 bit e rappresentativi di una sinusoide, venivano letti con una cadenza di 23 usec dalla memoria tramite interrupt generati dal timer interno. Ad un preciso istante (equivalente ad un opportuno angolo di fase) si campionavano i segnali indotti sulle due bobine A e B, tramite due A/D a 12 bit. Dal rapporto tra i due segnali si determinava con estrema accuratezza la posizione del nucleo. Il segnale generato aveva una purezza spettrale di oltre 40 dBc (tipico di un DAC a 8 bit).

P.S. - sono due volte che manco l'appuntamento con Marzafen. Vediamo se a settembre ci si riesce a vedere.

Tonino YRR

[IK0QDQ]

Per Carlo:
Siamo perfettamente d'accordo che i Simulatori si costruiscono in modo diverso. Il mio obbiettivo non è quello di fare un simulatore, è quello di far rivivere gli strumenti originali........ non potendo, per ovvie ragioni, avere a disposizione un B-17 mi arrabbato a pensare soluzioni alternative.

Per Tonino:
OK. adesso ho capito bene il problema. Nella mia poca conoscenza dei microcontrollori, avevo perso di vista le loro limitazioni. Pensavo che bastasse cambiare qualche istruzione......... per avere il risultato con un un solo schedino ben programmato. Per ora mi occupo di far girare gli indicatori RPM. Quelli sono pilotati da un alternatore trifase la cui frequenza varia da pochi Hetz a 75 Hz. Questo problema dovrebbe essere risolvibile con quanto già citato nei precedenti post.

Speriamo di incontrarci a settembre.
Edoardo