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- ELETTRONICA OGGI 431 - OTTOBRE 2013
ANALOG/MIXED SIGNAL
MOTOR CONTROL
temporizzazione di tipo zero-
cross della forza contro-elet-
tromotrice garantisce inoltre
di poter operare in maniera
più stabile alle basse veloci-
tà. La tecnica back-EMF, al
contrario, fornisce segnali la
cui ampiezza diminuisce alle
basse velocità, penalizzando
il sistema a causa di scarse
prestazioni in termini di scar-
so rapporto segnale-rumore.
In conclusione, la soluzione
InstaSPIN-BLDC di TI si dimo-
stra in grado di garantire pre-
stazioni decisamente migliori
alle basse velocità e un avvio
del motore più rapido ed effi-
ciente anche con carichi elevati. InstaSPIN-FOC (Field-
Oriented-Control, la scheda è visibile in Fig. 2) è una tec-
nologia che permette agli utenti di identificare, regolare
e controllare in maniera completa ogni tipo di motore, sia
esso trifase, a velocità variabile, a carico variabile, sen-
sorless, sincrono o asincrono, anche senza una specifica
conoscenza delle tecniche di controllo motori e nel giro
di pochi minuti. Tutto ciò è possibile grazie alle possibi-
lità di identificazione automatica del motore offerte dalla
scheda.
Questa nuova tecnologia elimina infatti la necessità di
utilizzare un sensore (encoder o resolver) per rilevare il
movimento del rotore, a tutto vantaggio del costo e traen-
do vantaggio dagli algoritmi che operano da vero e pro-
prio “encoder software” (definito un “sensorless obser-
ver”) denominato FAST (Flux, Angle, Speed and Torque)
presente nella Rom dei controller della serie Piccolo di TI.
La perfetta accoppiata fra hardware e software permette
infatti di garantire un’ottimale efficienza del motore abbi-
nata a prestazioni e affidabilità elevate in tutte le applica-
zioni a velocità e carico variabili.
InstaSPIN-Motion è basata su SpinTAC di LineStream
Technologies. SpinTAC fornisce un controllo robusto in
maniera dinamica su di un’ampia gamma di velocità del
motore e di carichi applicati.
Questa tecnologia consente di ridurre significativamen-
te i tempi di messa a punto del sistema, rimpiazzando i
controller PID (proporzionale, integrativo, derivativo) con
semplici parametri facili da regolare.
InstaSPIN-Motion è ideale per quei controlli che richiedo-
no controlli di velocità accurati, disturbi ridotti al minimo,
e per applicazioni che comportino transizioni di stati
multiple o variazioni molto veloci della dinamica. Ottimo
quindi per impostare profili di moto anche complessi con
la creazione di curve ottimizzate con specifici valori di
accelerazione, decelerazione e limiti di jerk. Gli algoritmi
supportano profili trapezoidali (rampe), curve a S e curve
ST proprietarie di LineStream a controllo di traiettoria
ottimizzato. La famiglia InstaSPIN è inoltre supportata da
alcuni kit di sviluppo e di valutazione. Uno di questi è
ad esempio il TMDSHVMTRINSPIN (Fig. 3), che utilizza le
tecnologie di TI InstaSPIN-FOC e InstaSPIN-MOTION per il
controllo di motori trifase.
La scheda è in grado di identificare automaticamente il
tipo di motore, permettendo una facile regolazione e otti-
mizzazione del movimento.
Il kit può essere alimentato in alternata a 110-240VAC
oppure in continua a 50-350V ed è in grado di controllare
carichi da 750W. Possono essere controllati motori trifase
di più tipi, e precisamente motori AC a induzione (ACI),
brushless in continua (BLDC) e motori sincroni a magnete
permanente (PMSM e IPM).
I microcontroller TMS320F28027F (InstaSPIN-FOC) e
TNS320F28069M (InstaSPIN-FOC e InstaSPIN-MOTION)
effettuano il pilotaggio sensorless di tutti i tipi di motori
tramite un controllo di tipo field-oriented. Software, sup-
porto, progetti di esempio, librerie e documentazione per
questo kit sono forniti gratuitamente tramite MotorWare
(
Il prezzo del kit presso Texas Instruments è di 699 USD.
Per il controllo di motori brushless DC a tre fasi e dei
motori brushless AC (BLAC) spesso denominati PMSM, è
disponibile il kit a inverter DC trifase DRV8301-69M (Fig.
4) da 60V, 40A da 299 USD.
Per maggiori informazioni:
Tabella 1 – Caratteristiche a confronto dei prodotti della famiglia InstaSPIN di Texas Instruments
