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Controllo sinusoidale senza MCU di motori sincroni a magneti permanenti Anno Schmitz Principal Engineer Toshiba Electronics Europe Grazie alla disponibilità di circuiti integrati come il pre-driver a onda sinusoidale TC78B011FTG di Toshiba, è possibile eliminare il ricorso a un microcontrollore per il controllo “sensorless” dei motori brushless Pur richiedendo una forma d’onda più complessa, il PMSM offre il vantaggio di avere un’ondulazione (rip- ple) di coppia inferiore e un rumore udibile ridotto. Per questo motivo, è spesso il tipo di motore preferito in applicazioni che richiedono un movimento fluido e silenzioso, come gli elettrodomestici di fascia alta, gli utensili elettrici e i sistemi di automazione industriale. Storicamente, la commutazione sinusoidale è stata ge- stita utilizzando algoritmi implementati nel firmware dell’unità microcontrollore (MCU), i quali richiedono notevoli sforzi di ottimizzazione e messa a punto per funzionare con il motore prescelto e soddisfare i requi- siti dell’applicazione. Inoltre, le prestazioni della MCU devono essere adeguate per poter eseguire l’algoritmo di controllo fino alla velocità massima richiesta, ge- stendo anche l’elaborazione a livello di applicazione. Il motore DC senza spazzole (BLDC) e il motore sincro- no a magneti permanenti (PMSM) richiedono entrambi la commutazione elettronica per creare un campo elet- tromagnetico rotante, necessario per far girare il roto- re. Entrambi sono macchine sincrone, in cui il campo magnetico e il rotore si muovono alla stessa velocità. La principale differenza tra questi due tipi di motore ri- siede nella struttura degli avvolgimenti dello statore. In sostanza, il motore BLDC è idealmente commutato uti- lizzando una forma d’onda trapezoidale che può essere generata in modo relativamente semplice. Al contrario, il PMSM (Fig. 1), richiede una forma d’onda di commu- tazione sinusoidale che risulta molto più complessa e più complicata da produrre. ANALOG MIXEDSIGNAL Fig. 1 – Il PMSM è un motore DC senza spazzole che richiede una forma d’onda sinusoidale per la commutazione ELETTRONICA OGGI 511 - GIUGNO/LUGLIO 2023 36