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Documentation

Controllo dei motori elettrici*

Riassunto: PWM, sensori Hall/encoder, controllo velocità/coppia.

1) Perché un controller è indispensabile

  • I motori BLDC/PMSM richiedono un controller (inverter) per creare fasi AC a partire da 48–51,2 V DC, sincronizzate con la posizione del rotore.
  • Il controller regola la corrente (quindi la coppia), la velocità, applica rampe, protegge (sovratensione/sottotensione/sovracorrente/temperatura), espone dati (corrente, velocità, temperatura) utili per la supervisione/robotizzazione.

2) Principi di comando (semplificati)

  • PWM (modulazione di larghezza d'impulsi): regola la tensione media applicata alle fasi; limita la corrente.
  • Six-step / trapezoidale: commutazione per settori a partire dai sensori Hall (o back-EMF sensorless). Semplice, economico.
  • FOC (Field Oriented Control): controllo vettoriale (assi d,q) per una coppia regolare e un miglior rendimento a carico variabile; richiede Hall/encoder o stima.
  • Anelli: velocità (PID) e/o coppia (corrente). Parametrizzazione: guadagni, limiti, rampe.

3) Sensori e modalità di feedback

  • Sensori Hall: 3 sensori, info di settore; sufficiente per velocità moderata e coppia stabile.
  • Encoder (sin/cos, assoluto): posizione/velocità fine; utile per controllo preciso, sincronizzazione, robotica.
  • Sensorless (back-EMF): possibile ma meno robusto a velocità molto bassa/alta coppia.

5) Messa in servizio (check-list minima)

  1. Verificare polarità e protezioni DC (fusibile vicino al +, sezionatore).
  2. Collegare fasi e sensori (Hall/encoder) secondo il pinout del costruttore.
  3. Parametrizzare: tensione pacco, correnti (cont/pic), limiti di temperatura, tipo di sensore, senso di rotazione, rampe.
  4. Testare a vuoto: salita progressiva, verificare telemetria (corrente, velocità, T°) e assenza di difetti.
  5. Testare con carico leggero: controllare riscaldamento motore/controller, rumore anomalo, coppia.

6) Bus CAN: basi pratiche

  • Topologia: bus lineare, resistenze di terminazione 120 Ω a ciascuna estremità; nessuna derivazione lunga.
  • Cavo: coppia intrecciata, schermatura raccomandata; lunghezze secondo velocità (es. 250 kbps → ~250 m).
  • Indirizzamento/ID: definire ID unici; velocità coerente con la lunghezza; verificare errori (bit/ACK).
  • Protocollo: CiA 402 (DS402) per modalità velocità/coppia/posizione; prevedere un nodo master (PLC/MCU) e una logica di sicurezza (estop, watchdog).

7) Sicurezza e buone pratiche

  • DPI; evitare cortocircuiti; rispettare coppie di serraggio; IP conforme.
  • Controller: dissipare il calore (contatto termico al telaio + pasta), evitare zone chiuse senza ventilazione, tenere conto del derating.
  • Cablaggio di potenza: lung. ridotte, sezioni adeguate, ritorno di massa robusto, separazione potenza/logica.
  • Cablaggio segnale: intrecciare, schermare, massa di riferimento pulita; evitare anelli; curare le masse per Hall/encoder.
  • Rigenerazione: se frenata rigenerativa, prevedere resistenza di scarico o strategia per non sovraccaricare la batteria.

8) Diagnostica rapida

  • Leggere i codici di errore del controller (sovratensione/sottotensione/sovracorrente/temperatura/sensore).
  • Verificare telemetria: corrente, tensione pacco, temperature, velocità; confrontare con le aspettative.
  • Oscilloscopio/pinza DC se necessario: verificare ondulazioni di corrente, rumore, cadute di tensione.
  • Problemi frequenti: inversione di fasi/sensori (colpi), surriscaldamento (dissipazione insufficiente), disturbi CAN (cattiva terminazione/schermatura), falsi contatti.

Check-list rapida

  • Controller compatibile tensione 48–51,2 V e margini max carico
  • Correnti cont/pic adeguate; dissipazione prevista; IP conforme
  • Sensori parametrizzati (Hall/encoder) e senso di rotazione validato
  • Bus CAN cablato (terminazioni 120 Ω, schermatura, ID)


Per saperne di più : 


*: Le informazioni tecniche presentate in questo articolo sono fornite a titolo indicativo. Non sostituiscono i manuali ufficiali dei produttori. Prima di qualsiasi installazione, manipolazione o utilizzo, si prega di consultare la documentazione del prodotto e rispettare le istruzioni di sicurezza. Il sito Torque.works non può essere ritenuto responsabile di un uso improprio o di un'interpretazione errata delle informazioni fornite.