Come controllare la velocità di un motore elettrico

Negli ultimi tempi si sta puntando molto sulle tecnologie che permettono di risparmiare energia e salvaguardare il pianeta per ridurre l'inquinamento e avere un impatto ridotto sulla natura. Uno dei passi fondamentali dell'ingegneria è senza dubbio il passaggio dai motori a combustione interna, benzina o diesel, ai motori elettrici. Questo passo può rappresentare una svolta per l'umanità e per l'ambiente, garantendo un minore inquinamento. Si tratta di tecnologie complesse che richiedono studi particolari ma che possono cambiare il destino dell'umanità. Vediamo in questa guida come controllare la velocità di un motore elettrico.

• Motore elettrico
• Controllore programmabile
• Convertirore di potenza

I motori elettrici non sono di certo una tecnologia recente. Tuttavia il loro controllo è sempre stato molto complesso. Una prima classificazione dei motori elettrici va fatta in base alla tipologia di alimentazione: si distinguono infatti motori in corrente continua (DC) e motori in corrente alternata (AC). I motori in AC si dividono ulteriormente in motori sincroni e motori asincroni a seconda del principio di funzionamento. Esistono però molteplici varianti e diverse tipologie di motori speciali, quali motori stepper o passo-passo, motori a riluttanza sincrona e motori a riluttanza assistita.

Il grande passo che ha reso possibile l'utilizzo dri motori elettrici in moltissime applicazioni come automobili, aeronautica, robotica è stato sicuramente l'avvento dell'elettronica di potenza. Infatti, se prima il controllo della velocità e della coppia di un motore elettrico risultava molto complesso se non impossibile, grazie all'utilizzo di convertitori elettronici di potenza, ad esempio l'inverter, è stato possibile implementare controlli molto accurati e rapidi, garantendo sia il raggiungimento di prestazioni elevate sia la riduzione dei consumi. Questo è dovuto al fatto che gli azionamenti elettrici, ovvero l'insieme di motore e convertitore elettronico, possiede un rendimento molto più alto dei motori a combustione.

Le strategie di controllo dei motori elettrici si dividono in due macroclassi principali: controllo scalare e controllo vettoriale. Il controllo scalare risulta molto semplice da implementare grazie alla semplicità delle logiche di cui è composto. Esso garantisce però un controllo poco accurato, soprattutto durante la fase di transitorio, ad esempio all'avviamento e all'arresto del motore. Il controllo vettoriale, agendo sull'intero vettore e non solo sul suo modulo, garantisce un'elevata precisione anche nel controllo in fase di transitorio.

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