L' ATTUATORE
Uno dei più importanti obiettivi e necessità del progetto era ottenere un
prodotto altamente affidabile: sulla antenna ne verranno installati parecchi, in
locazioni disagevoli da raggiungere, dunque complicando manutenzione ed interventi
di riparazione. Inoltre, un numero di malfunzionamenti oltre il fisiologico
ridurrebbe l'efficienza d'uso della antenna in termini osservativi e sarebbe
incline a produrre forme errate dello specchio. Occorre allora contemperare esigenze
di funzionalità e di prestazioni del sistema con l'uso del minimo richiesto
di componentistica, sia elettrica che meccanica. Ovvero, l'affidabilità connessa
alla semplicità del sistema superficie attiva. Per questi motivi non sono stati ad
esempio usati switch di fine corsa, normalmente utilizzati in realizzazioni di
questo genere per ragioni di sicurezza: in questo caso, la scelta di uno step
motor che è pilotato in corrente senza anello di retroazione rende intrinsecamente
sicuro il meccanismo perché la parte meccanica non verrà mai sollecitata oltre
la coppia max imposta dalla corrente di lavoro. La mancanza di retroazione
consente inoltre di evitare il sensore di chiusura dell'anello di posizione
(encoder), la posizione essendo memorizzata all'interno del chip di controllo e
verificata pressochè continuativamente con l'utilizzo di un semplice
meccanismo controlla passi.
Sempre per motivi di affidabilità e funzionalità, la rete di connessioni sullo
specchio è stata suddivisa in sottogruppi di cinque attuatori, cosicchè eventuali
malfunzionamenti di un attuatore possono al più bloccare cinque pannelli, area
captante trascurabile: in questo modo si può terminare l'osservazione e rinviare
l'intervento di manutenzione in un altro momento.
Un'altra caratteristica a cui si è data molta attenzione è non permettere la diffusione
di segnali interferenti originantesi dalla elettronica. Da questo punto di vista le scelte sono
state essenzialmente:
- porre l'elettronica vicino al motore per evitare lunghi cavi, primaria causa di irradiazione elettromagnetica
- utilizzare cavi tra attuatori con schermatura multipla
- rendere la scatola che contiene l'elettronica sostanzialmente uno schermo
La parte meccanica è costituita da un riduttore con la ruota dentata calettata su
una vite a ricircolo di sfere precaricata. (immagine) Quest'ultima, a sua volta, è connessa, a una
slitta lineare su cui viene scaricato il carico radiale. La piastra connessa alla slitta
alloggerà quattro bulloni su cui i quattro angoli dei pannelli verranno vincolati.
(immagine) L'asse della vite senza fine è connesso tramite
giunto a un motore passo-passo, controllato e pilotato da un microcontrollore/driver commerciale.
Tale dispositivo comunica via porta seriale RS485 col mondo esterno. Il resto della scheda
elettronica consiste nell'ottenere le alimentazioni continue necessarie, ricavandole dal trasformatore
che ha in ingresso la 48Vac, alimentazione che viene distribuita a tutta la rete di attuatori,
nel variare la corrente al motore in funzione della temperatura (che fa cambiare le perdite
meccaniche per attrito dovute alla variazione della viscosità del lubrificante) e
nel realizzare un semplice meccanismo atto al controllo che il motore non perda passi.
Le specifiche riportare in tabella derivano da una serie innumerevole di prove: di carico, di
temperatura, ambientali e climatiche, di compatibilità elettromagnetica, di
comunicazione. (immagine)
Le dimensioni dell'attuatore sono state imposte dallo spazio disponibile sulla struttura antenna.
L'accuratezza è dovuta in parte al gioco del riduttore e in parte alla non linearità
del sistema meccanico. Il carico detto di sopravvivenza è da intendersi come carico applicato
relativo al valore di vento di sopravvivenza antenna e non come carico distruttivo. Il carico
operativo è inteso relativo a un valore di vento pari a 80km/h. L'intervallo di temperatura
di funzionamento è conservativo in quanto vuole tenere in conto che il microcontollore/driver
è un dispositivo a specifiche di temperatura commerciali (0÷70 °C), in realtà
nei test l'attuatore è stato in grado di pilotare il carico operativo in un intervallo più esteso.
