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XII Power POWER 20 - OTTOBRE 2019 hanno iniziato a offrire questi dispositivi con uscite di commutazione, che vengono spesso denominati enco- der a commutazione. Questi encoder sono progettati per fornire i tradizionali canali A e B in quadratura (e talvolta un canale Z, che è un impulso indice per ogni rotazione), oltre ai segnali di commutazione standard U, V e W necessari per pilotare la maggior parte dei motori BLDC. Grazie a questa soluzione, i progettisti possono evitare di dover installare sia encoder che sensori a ef- fetto Hall. Sebbene siano evidenti i vantaggi dell’adozione di que- sto approccio, è comunque necessario ricorrere ad alcu- ni compromessi. Come evidenziato in precedenza, per commutare in modo efficiente un motore BLDC è ne- cessario conoscere le posizioni di rotore e statore. Ciò significa che occorre prestare molta attenzione per assi- curare che i canali U/V/W degli encoder siano perfet- tamente allineati con le fasi del motore BLDC (Fig. 4). Nel caso degli encoder ottici che hanno un pattern fis- so sul loro disco ottico e dei sensori a effetto Hall da posizionare manualmente, la procedura per ottenere un corretto allineamento con un motore BLDC è un’opera- zione lunga e ripetitiva che comporta l’uso di ulteriori attrezzature tra cui un secondo motore e un oscillosco- pio. Per allineare un encoder ottico o una serie di senso- ri a effetto Hall, il motore BLDC deve essere pilotato in backdriving da un secondo motore, quindi, quando ruo- ta a velocità costante, si utilizza un oscilloscopio per mo- nitorare la forza controelettromotrice (Back-EMF) delle tre fasi del motore. I segnali U/V/W prodotti dall’enco- der e dai sensori Hall devono essere confrontati con la forma d’onda della back-EMF visualizzata sullo schermo dell’oscilloscopio. Se s’individuano divergenze tra i ca- nali U/V/W e la forma d’onda della back-EFM, occor- re eseguire una regolazione. Il processo può superare i 20 minuti per ciascun motore e richiede un laboratorio attrezzato. Sebbene gli encoder ottici per la commuta- zione offrano il vantaggio di dover installare una sola tecnologia, d’altro canto la loro implementazione limita la versatilità. Dato che gli encoder ottici si avvalgono di un pattern fisso sui loro dischi ottici, prima di acquistarli occorre conoscere il numero di poli del motore, la ri- soluzione in quadratura e la dimensione dell’albero del motore. Encoder capacitivi a commutazione CUI ha brillantemente risolto entrambi questi proble- mi realizzando un encoder a commutazione basato su una tecnologia capacitiva brevettata impiegata nella sua famiglia di prodotti AMT. L’approccio di tipo ottico pre- vede l’uso di un disco dotato di fessure, di micro LED e di una serie di fototransistori posizionati ai lati opposti del disco per generare i pattern. Il progetto degli enco- der della serie AMT è analogo a quello di un encoder ottico ad eccezione del fatto che in questo caso si utilizza un campo elettrico invece di un fascio luminoso genera- Fig. 3 – Schema delle uscite del sensore a effetto Hall a sei passi e dell’an- damento trapezoidale delle fasi del motore Fig. 4 – Esempio di allineamento auspicato dei canali di commutazione e delle fasi del motore