Controllo in potenza

Per valutare il consumo dello smorzatore abbiamo calcolato la temperatura alla quale bisogna portare la SMA per avere la forza desiderata. La potenza inizialmente calcolata non va mantenuta per lungo periodo, ma solo il tempo necessario per portare la SMA in temperatura. In seguito si dovrà alimentare la SMA solo per contrastare il calore uscente per scambio convettivo dal filo all'aria. Il filo utilizzato è lungo 25 mm, co n diametro di 300 micron e resistenza di 0.325 Ohm.

Le ipotesi utilizzate per il controllo sono:

• SMA da 300 μm con comportamento lineare per avere un legame semplice tra temperatura e forza (da 80° C a 95° C con forze tra 5 e 30 N)
• Scambio termico che avviene tra filo e aria ferma a 75° C (temperatura che si ha a regime all'interno della lavatrice)

F	F eff	F sem	F SMA	T	Q	I
40,00	20,00	57,14	7,62	81,13	0,10	0,57
60,00	40,00	114,29	15,24	84,39	0,16	0,70
80,00	60,00	171,43	22,86	87,66	0,21	0,81
100,00	80,00	228,57	30,48	90,92	0,27	0,91

F = range di forza da smorzare [N]
F eff = forza effettiva (F -20 N dati dalla spugna fissa) [N]
F sem = forza che devono esercitare i semicilindri [N]
F SMA = forza che deve esercitare la SMA, calcolata con l'effetto leva [N]
T = temperatura da raggiungere ricavata con la linearizzazione [K]
Q =potenza termica necessaria a raggiungere la temperatura partendo da 75° [W]
I =corrente di alimentazione per raggiungere la temperatura partendo da 75° [A]

Infine abbiamo analizzato la potenza necessaria per il funzionamento a regime, ipotizzando di utilizzare lo smorzatore per smorzare un solo range di forze durante tutto il ciclo.

Q diss	I nec	Q nec
40,00	20,00	57,14
60,00	40,00	114,29
80,00	60,00	171,43
100,00	80,00	228,57

Q diss = calore dissipato in aria ferma a 75 gradi [W]
I nec = corrente necessaria per evitare il raffreddamento senza riscaldare [A]
Q nec = potenza elettrica necessaria [KWh]

Questa analisi è stata eseguita con dati approssimati, ma rappresenta una proposta di controllo effettivamente realizzabile.