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COMP POSITION SENSORS I motori a magneti permanenti sono usati comunemen- te nella robotica e nell’automazione industriale. I motori brushless in corrente continua (BLDC) e i motori sincroni a magneti permanenti (PMSM) sono motori con circuito di commutazione esterno rinomati per l’affidabilità e il basso costo. Sono caratterizzati da un’elevata coppia a ve- locità zero e possono essere utilizzati come servomotori. Entrambi possono essere definiti motori BLDC. I motori BLDC si basano sulla creazione di un campo magnetico ro- tante che attrae i magneti permanenti e fa ruotare il rotore alimentando alternativamente gli avvolgimenti presenti nel motore. Il campo magnetico rotante deve essere appli- cato con una corretta ampiezza e fase rispetto allo stato- re, il che richiede di conoscere con precisione la posizione istantanea del rotore. Gli algoritmi di commutazione sen- sorless (senza sensori di retroazione) si basano sulla forza controelettromotrice generata dal motore in rotazione per stimare la posizione del rotore. Tuttavia, per applicazioni a bassa velocità e coppia elevata, la forza controelettromo- trice indotta nel motore non è sufficiente per far lavorare correttamente un algoritmo sensorless, per cui è necessa- rio utilizzare un sensore dedicato. In questo articolo ver- ranno confrontati diversi tipi di sensori di posizione per rotori adatti ai motori BLDC industriali. Tipologie di sensori usati per rilevare la posizione del rotore La Figura 1 mostra un’architettura tipica per il controllo di un motore BLDC con rilevamento della posizione del ro- tore. Per rilevare la posizione del rotore sono disponibili diversi tipi di sensori. La scelta del sensore più appropria- to richiede una conoscenza approfondita dell’applicazione e delle diverse tecnologie dei sensori. Precisione, gamma Rilevamento della posizione del rotore nelle applicazioni di automazione industriale Ranjit Farakate Shashank Wekhande (Allegro MicroSystems) della velocità operativa, tolleranze di installazione, tem- perature di esercizio, dimensioni e forma del sensore, resistenza ai campi magnetici esterni, costo e capacità di elaborazione del segnale sono i parametri chiave da con- siderare nella scelta del sensore più adatto. Un riassunto delle caratteristiche delle varie tecnologie dei sensori di posizione è riportato nella figura 2. Encoder ottici Gli encoder ottici [1] sono composti da un LED, un foto- sensore e un disco codificatore con aperture trasparenti alternate, come mostrato in Figura 3. Le fessure sul disco sbarrano o sono attraversate dalla luce emessa verso fo- tosensori a seconda della posizione angolare del disco e forniscono informazioni sulla posizione. Gli encoder ottici Fig. 1 - Schema del controllo motore con rilevamento della posizione del rotore In questo articolo un utile confronto tra i diversi tipi di sensori di posizione per rotori adatti ai motori BLDC industriali ELETTRONICA OGGI 527 - GIUGNO/LUGLIO 2025 49

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