Ondulazione di coppia
L’ondulazione di coppia è la variazione periodica della coppia istantanea di un motore attorno alla coppia media o richiesta mentre il rotore gira.
Cause principali
- Geometria del motore: cave, salienza, forma dei magneti, distribuzione degli avvolgimenti e saturazione magnetica possono creare armoniche dipendenti dalla posizione.
- Forme d’onda di corrente e tensione: commutazione dell’inverter, tempo morto, commutazione delle fasi e corrente non sinusoidale possono aggiungere variazioni elettromagnetiche della coppia.
- Controllo e misurazione: errori dell’angolo del rotore o del sensore di corrente, parametri non corretti o una banda di controllo limitata possono lasciare disturbi periodici non compensati.
La coppia di cogging è uno dei contributi nei motori a magneti permanenti, ma i termini non sono intercambiabili. Il cogging esiste senza corrente statorica richiesta, mentre l’ondulazione di coppia comprende anche effetti elettromagnetici e di controllo dipendenti dal carico.
Perché è importante
L’inerzia meccanica filtra una parte dell’ondulazione ad alta frequenza, ma le componenti residue possono contribuire a vibrazioni, rumore tonale, oscillazioni della trasmissione e coppia meno precisa a bassa velocità. I progettisti la riducono intervenendo sulla geometria del motore, sulla scelta di avvolgimenti e magneti, sul controllo della forma d’onda della corrente, sulla calibrazione e sull’isolamento strutturale; nessun tipo di motore o denominazione del controllo garantisce da solo un’ondulazione nulla.
Per approfondire i compromessi della costruzione del motore, vedere Electric Motor Construction and Design Choices.