Controllo motori BLDC
Sviluppare algoritmi di controllo per motori BLDC usando le simulazioni
Sviluppare algoritmi di controllo per motori BLDC usando le simulazioni
I motori a commutazione elettronica, o “brushless”, stanno diventando sempre più popolari poiché offrono un’efficienza elettrica maggiore e un miglior rapporto coppia/peso rispetto alla controparte a commutazione meccanica, o “brushed”. I motori brushless DC (BLDC) vengono generalmente definiti macchine sincrone a magneti permanenti (PMSM) con forza controelettromotrice trapezoidale dovuta alla concentrazione degli avvolgimenti dello statore. Ciò differenzia i motori BLDC dai motori PMSM, che hanno una forza controelettromotrice sinusoidale dovuta agli avvolgimenti dello statore distribuiti.
Animazione MATLAB che mette a confronto il funzionamento dei motori BLDC e PMSM. L’animazione si basa sui risultati delle simulazioni di un modello Simscape Electrical.
In genere, i motori brushless DC usano il controllo trapezoidale, ma viene utilizzato anche il controllo ad orientamento di campo. I motori PMSM, in genere, usano solo il controllo ad orientamento di campo. Il controllo trapezoidale dei motori BLDC è più semplice del controllo ad orientamento di campo, in quanto eccita solo due fasi contemporaneamente. Per il controllo della coppia è richiesto solo un controller PID e, a differenza del controllo ad orientamento di campo, non servono trasformazioni di coordinate con le trasformate di Park e Clarke.
Animazione MATLAB che mette a confronto il funzionamento dei motori BLDC con coppie unipolari e bipolari. L’animazione si basa sui risultati delle simulazioni di un modello Simscape Electrical.
Gli ingegneri dei controlli di motori che progettano un controller per motore BLDC con metodo trapezoidale devono occuparsi di quanto segue:
Progettare controlli per motori BLDC con Simulink® consente di utilizzare la simulazione multirate per progettare, ottimizzare e verificare gli algoritmi di controllo e rilevare e correggere eventuali errori nell’intero intervallo operativo del motore prima di eseguire il test dell’hardware. La simulazione in Simulink consente di ridurre la quantità di test del prototipo e di verificare la robustezza degli algoritmi di controllo in condizioni di errore non testabili sull’hardware. È possibile:
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