I controlli di velocità FAULHABER sono stati sviluppati appositamente per un funzionamento ottimale dei nostri motori DC e motori BLDC. Sono abbinati agli azionamenti e sono contraddistinti da un design compatto e un funzionamento semplice. Consentono un controllo preciso ed efficace della velocità, perfettamente adattato all'applicazione.
Nell'ambito dei motori elettrici, il termine «controllo di velocità» è riferito alla regolazione della velocità di rotazione. Un controllo di velocità è un'unità di comando utilizzata per cambiare la velocità di un motore in base alle esigenze o, in caso di variazione del carico, per mantenere costante la velocità a un valore predefinito.
Gli elementi più importanti di un controllo di velocità sono tre: il processore, l'elettronica di controllo e lo stadio di uscita. In base al valore nominale specificato e ai dati del canale di feedback, il microprocessore calcola la variabile di controllo utilizzata per raggiungere la velocità appropriata. L'elettronica di controllo processa tutti i segnali rilevanti, mentre lo stadio di uscita si occupa di erogare potenza al motore.
I controlli di velocità di FAULHABER hanno ingressi e uscite I/O separati. Si usa un ingresso analogico per specificare la velocità tramite la modulazione della larghezza di impulso (PWM) oppure tramite un valore di tensione analogico. Un ingresso di commutazione permette di selezionare il senso di rotazione; un'uscita digitale può essere programmata o come uscita di frequenza oppure come uscita di guasto.
Per la maggior parte dei dispositivi, l'alimentazione dell'elettronica può essere separata da quella del motore. I controlli di velocità sono disponibili con o senza alloggiamento. I modelli con alloggiamento sono collegati tramite morsetti a vite; quelli senza alloggiamento possono essere inseriti direttamente in una scheda master. Un adattatore di programmazione USB permette di configurare la modalità operativa, i parametri del controllo, nonché il tipo e la scala della specifica del valore nominale.
Il controllo della velocità specifica il valore nominale, ossia la velocità desiderata del motore. Questo avviene modificando la tensione di alimentazione (valore analogico) o utilizzando la modulazione della larghezza di impulso (PWM).
Allo stesso tempo, il controllo di velocità riceve la velocità effettiva, che è influenzata dal carico dell'applicazione e da altre variabili, dal canale di feedback e adatta il controllo di velocità alle condizioni attuali. A seconda della variante del motore, la velocità effettiva del motore viene determinata utilizzando un sistema di sensori collegato o, in assenza di sensori, mediante la corrente del motore.
Per invertire il senso di rotazione è previsto un ingresso di commutazione separato. L'uscita di frequenza viene utilizzata per leggere il segnale di velocità. Il controllo di velocità appropriato per l'applicazione può essere facilmente configurato su un computer utilizzando il software gratuito FAULHABER Motion Manager.
I controlli di velocità FAULHABER determinano la temperatura dell’avvolgimento del motore in base alla caratteristica di carico del motore. In caso di funzionamento continuo all'interno dei limiti di intervallo, la corrente viene limitata alla corrente continua consentita per evitare un sovraccarico. In caso di funzionamento a variazione dinamica si può ricorrere temporaneamente a una corrente di picco doppia. In caso di frequente funzionamento invertito con grandi masse collegate, si consiglia di utilizzare un controllo di posizione.
I dati prestazionali del controllo di velocità (tensione e corrente) devono sempre andare bene per il motore collegato. Tra gli altri criteri troviamo le dimensioni, la compatibilità con le condizioni ambientali e la disponibilità di filtri EMI al fine di garantire la compatibilità elettromagnetica all'interno dell'applicazione. La gamma di prodotti FAULHABER per il controllo della velocità, in combinazione con gli accessori in catalogo, consente di ottenere pressoché in tutti i casi un dispositivo adatto al motore.
I controlli di velocità di FAULHABER sono progettati per far funzionare le seguenti combinazioni di azionamenti: motori DC con e senza encoder incrementali, motori brushless con sensori digitali o analogici ad effetto Hall, motori brushless con encoder assoluti AES ma anche motori brushless con sensori digitali ad effetto Hall ed encoder incrementali. A seconda delle dimensioni e dello stato di consegna, è possibile far funzionare con il controllo di velocità diverse combinazioni di motore e sensore. Grazie a diverse misure e flessibili opzioni di collegamento si aprono numerose potenzialità di utilizzo per la maggior parte delle applicazioni che impiegano tali motori.
Nella configurazione per motori brushless con sensori Hall, i motori funzionano con controllo della velocità, e i segnali provenienti dai sensori Hall vengono utilizzati per la commutazione e la determinazione della velocità effettiva per i controlli di velocità.
In questa combinazione di motore brushless e controllo di velocità non vengono utilizzati sensori Hall. Viene invece utilizzata la forza contro-elettromotrice del motore per la commutazione e il controllo della velocità.
Questa configurazione dei controlli di velocità può essere selezionata solo in combinazione con l’hardware appropriato. In questa configurazione, l’encoder emette come output una posizione assoluta. Questo dato viene utilizzato sia per la commutazione che per il controllo della velocità. A causa dell’alta risoluzione dell’encoder, gli encoder assoluti possono raggiungere basse velocità in questa modalità.
In questa configurazione, i motori, in combinazione con un controllo di velocità, funzionano a velocità controllata e offrono gli ingressi di freno e abilitazione aggiuntivi. Questi ingressi consentono un collegamento più semplice del controllo ad es. a PLC o circuiti di sicurezza.
Nella configurazione costituita da motori C.C. con encoder e controllo di velocità, i motori funzionano con controllo della velocità tramite un encoder incrementale. In questo caso l’encoder incrementale è necessario come encoder di valore reale per il controllo della velocità.
In una configurazione con motori C.C. senza encoder, i motori a velocità controllata funzionano senza un sensore con l’impiego di un controllo di velocità. A seconda della condizione di carico data, per l’acquisizione del valore effettivo della velocità viene utilizzata la forza elettromotrice posteriore (EMF) o la compensazione IxR. Per questo tipo di controllo della velocità è necessaria la corrispondenza al rispettivo tipo di motore.
