Come far funzionare un motore DC con un pannello solare

I pannelli solari e i motori a corrente continua sono in circolazione da un po’ di tempo, ma c’è ancora del mistero sul modo in cui i due lavorano insieme. I motori a corrente continua sono disponibili in tutte le forme e dimensioni. Oltre a enormi macchinari, le persone li usano anche in piccoli progetti di hobbistica. Sappiamo che i pannelli solari convertono l’energia solare in elettricità, ma come funziona in tandem con un motore a corrente continua? Ecco come far funziona un motore DC con un pannello solare.

Che cos’è un motore a corrente continua?

“DC” si riferisce alla corrente continua, che è il tipo di corrente elettrica che scorre nel motore. Un motore a corrente continua è costituito da due parti principali: lo statore e il rotore, a volte chiamato anche armatura.

Lo statore è l’alloggiamento del motore o il guscio esterno che nasconde il rotore. Magneti fissi o avvolgimenti elettromagnetici sono fissati all’interno dello statore.

Il rotore è il pezzo all’interno del motore che viene mosso dalla corrente elettrica. Il rotore è avvolto con vincite elettromagnetiche che corrispondono a quelle attaccate allo statore.

Come funziona un motore a corrente continua?

Quando l’elettricità scorre nel motore, crea un campo magnetico all’interno dello statore. Il campo magnetico fa girare il rotore, creando così energia meccanica.

Questo campo elettromagnetico è concentrato da bobine di filo isolato che sono avvolte attorno al nucleo del motore.

Questo movimento del rotore viene chiamato coppia. Un albero di uscita è solitamente fissato al rotore per provocare il movimento all’esterno del motore.

Che cos’è un localizzatore di punti di massima potenza?

In parole povere, un Maximum Power Point Tracker, o MPPT, è un convertitore di alimentazione da CC a CC. Spesso la potenza generata dai pannelli solari non corrisponde bene alla capacità energetica della batteria o della macchina.

I pannelli solari sono spesso etichettati come aventi un’uscita di 12 volt quando producono davvero da 16 a 18 volt. Le batterie da 12 volt, tuttavia, sono saldamente alla loro capacità di 12 volt. Quindi cosa succede agli altri pochi volt?

I volt che non entrano nella batteria non vengono persi, semplicemente non vengono prodotti. Ciò significa che il pannello solare non funziona in modo efficiente come potrebbe essere. È qui che entra in gioco un MPPT.

Un MPPT è un dispositivo digitale che tiene traccia della quantità di energia generata dal pannello solare e la confronta con la capacità/richiesta di energia della batteria o della macchina.

Considerando questi due fattori, l’MPPT effettua quindi le regolazioni del flusso di energia dal pannello solare alla batteria o alla macchina.

Le regolazioni effettuate dall’MPPT aiutano a rendere il flusso di energia dal pannello solare alla batteria o alla macchina il più efficiente possibile.

Inoltre, questo può anche rimediare alla corrente a volte fluttuante proveniente dal pannello solare che può causare la carica alla luce solare.

Che cos’è un controller per motori CC?

Un controller del motore CC offre un controllo più preciso sul motore limitando la quantità di elettricità che scorre nel motore. La limitazione della quantità di elettricità che fluisce nel motore influenzerà la velocità e la coppia del motore.

In una configurazione di un motore CC, velocità e coppia sono inversamente lineari, il che significa che funzionano in direzioni uguali ma opposte in termini di potenza e uscita.

Maggiore è la velocità, minore è la coppia. A sua volta, maggiore è la coppia, minore è la velocità.

I controller per motori CC consentono un maggiore controllo su questi due fattori, aiutandoti così a far funzionare il tuo motore CC nel modo più efficiente possibile per ciò di cui hai bisogno.

Hai bisogno di una batteria?

Tecnicamente, non hai bisogno di una batteria. Il tuo motore CC a energia solare funzionerà perfettamente senza batteria, ma si consiglia di aggiungerne una in modo che l’uso del motore non sia limitato alla quantità di luce diurna che hai.

Come far funzionare un motore a corrente continua utilizzando un pannello solare

Una volta compresi tutti i componenti, il processo è molto semplice.

Innanzitutto, hai due componenti principali: il pannello solare e il motore stesso. Come accennato in precedenza, non si desidera collegare direttamente questi due in quanto ciò potrebbe comportare un pannello solare con prestazioni inferiori e una fonte di alimentazione irregolare.

L’installazione di un localizzatore del punto di massima potenza tra il pannello solare e il motore CC garantirà che il pannello solare funzioni nel modo più efficiente possibile. Garantirà inoltre che il flusso di energia sia costante.

L’alimentazione dai pannelli solari a volte può essere irregolare a causa della quantità variabile di luce solare. La qualità dell’alimentazione può anche essere influenzata dalla discrepanza tra il numero di volt emessi dal pannello e il numero di volt che il tuo dispositivo può effettivamente ospitare.

Un MPPT regolerà l’elettricità proveniente dal tuo pannello solare in un flusso costante di elettricità per il tuo motore.

Infine, l’installazione di un controller del motore CC ti darà un controllo più preciso sul tuo motore, consentendoti di regolare sia la velocità che la coppia. Ciò ti consentirà di ottimizzare correttamente il tuo motore CC per soddisfare le esigenze esatte del tuo progetto.