Firmware - Novembre 2014 / N°106 - (Page 14)
INSIDE
è convenzionalmente definito come un
motore sincrono a magneti permanenti con una forma d'onda trapezoidale
back-EMF. Vengono ampiamente utilizzati in quanto offrono svariati vantaggi,
come ad esempio una coppia meccanica sviluppata costante ma anche un'alta
densità di potenza meccanica.
Analizziamo un po' di teoria per il controllo dei motori brushless DC e vediamo alcune caratteristiche più importanti riguardo i dispositivi che fanno parte
della famiglia di microcontrollori (C2000)
ottimizzati e pensati per i motori trifase,
che permettono una riduzione dei componenti del sistema e di conseguenza un
aumento dell'efficienza, con algoritmi di
controllo molto precisi.
I MOTORI BLDC
Il motore BLDC è un motore sincrono a
corrente alternata e magneti permanenti del rotore (parte mobile) con avvolgimenti sullo statore (parte fissa). I magneti
permanenti creano il flusso di rotore e gli
avvolgimenti di statore eccitati creano i
poli dell'elettromagnete. Facendo riferimento alla figura 1, il rotore (equivalente ad una barra magnetica) è attratto
dalla fase dello statore eccitato e usando la sequenza appropriata per fornire le
fasi statoriche, un campo rotante sullo
statore viene creato e mantenuto. Questa azione del rotore, che insegue i poli
dell'elettromagnete sullo statore, è l'azione fondamentale utilizzata nei motori
sincroni a magneti permanenti. Il cavo
tra il rotore e il campo rotante deve essere controllato per produrre la coppia e
questa sincronizzazione implica la conoscenza della posizione del rotore.
Per quanto riguarda gli statori, i motori
trifase sono i più comuni. Questi offrono
un buon compromesso tra un controllo
preciso e il numero di dispositivi elettronici di potenza richiesti per controllare le
correnti di statore.
Per il rotore, un maggior numero di poli,
di solito crea una maggiore coppia per un
pari livello di corrente ma d'altra parte, con
l'aggiunta di più magneti, si raggiunge un
punto in cui, a causa dello spazio necessario tra i magneti, la coppia non aumenta
più. Il costo di produzione aumenta anche
in base al numero di poli, di conseguenza,
il numero di poli è un compromesso tra
costo, coppia e volume.
I motori sincroni a magneti permanenti
possono essere classificati in molti modi,
ma quella di maggiore interesse è relativa
ai profili di back-EMF (forza elettromotrice, termine comunemente usato per riferirsi alla tensione che si ha nei motori elettrici in cui vi è movimento tra l'armatura
del motore e il campo magnetico dato dai
magneti di campo del motore o avvolgimenti): i motori brushless (BLDC) a corrente diretta e i motori sincroni con magnete
permanente (PMSM - Permanent Magnet
Synchronous Motor). Questa terminologia
definisce la forma della forza contro-elettromotrice del motore sincrono.
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Tabella dei contenuti per la edizione digitale del Firmware - Novembre 2014 / N°106
SOMMARIO
FOCUS on “Don’t try this at home”
Skills Accesso e controllo remoto RF
INside
I motori Brushless DC
Silicon Labs Si106x-108x: MCU con Wireless Sub-Giga ad Alte Prestazioni
ANALOG Alimentatore DC da Banco ad Alte Prestazioni
SPOTlight Carica, Scarica e Bilanciamento dei Supercondensatori
Tools
“Low Cost Controllerless” con PIC32
Code Composer Studio: il Ruolo degli Script nello Sviluppo del Codice
Linear Technology “PowerCAD II” La Progettazione Assistita dei Convertitori DC/DC
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