ITMI971543A1 - Dispositivo per il controllo e il mantenimento del sincronismo in motori passo-passo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

della

INVENZIONE INDUSTRIALE

dal Titolo:

"DISPOSITIVO PER IL CONTROLLO E IL MANTENIMENTO DEL SINCRONI-SMO IN MOTORI PASSO -PASSO"

La presente invenzione concerne un dispositivo per il controllo e il mantenimento del sincronismo in motori passopasso, e in particolare in motori passo-passo soggetti a brusche variazioni di velocità e/o direzione di rotazione.

I motori passo-passo offrono, a pari coppia sviluppata, numerosi vantaggi rispetto ad altri motori , fra cui principalmente il costo e l ’ingombro molto contenuti e la possibilità di controllare con precisione la velocità e la posizione angolare del rotore mediante unità elettroniche di comando alquanto semplici . Essi operano generalmente in modo aperto ("open mode") senza trasduttori che misurino posizione, velocità e accelerazione del rotore, e forniscano informazioni di feedback all 'unità elettronica di comando.

Un pericolo da evitare in tali motori è la possibilità di perdita del sincronismo. in quanto ciò provocherebbe l 'arresto del motore. Per evitare l ’inconveniente della perdita del sincronismo è necessario che le coppie richieste al motore siano in ogni condizione di lavoro sempre inferiori alla coppia massima disponibile. E' prassi normale per mantenere il sincronismo sovradimensionare il motore e progettare il sistema in modo da evitare brusche accelerazioni o frenate. Tuttavia in sistemi dove è possibile sia l 'insorgenza di improvvise coppie resistenti non previste, sia il verifi -carsi di brusche variazioni di velocità e/o di direzione di rotazione, sia il manifestarsi di fenomeni di risonanza con caduta della coppia, l 'uso dei motori passo-passo risulta problematico soprattutto in motori con funzionamento "open mode" .

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un di -spositivo per il controllo e il mantenimento del sincronismo in motori passo-passo, che pur risultando di costo contenuto, consenta di evitare la perdita del sincronismo anche in presenza di brusche variazioni di velocità, di coppia resistente o del verso di rotazione, o in presenza di velocità in cui possono insorgere fenomeni di risonanza.

Il dispositivo secondo la presente invenzione comprende un'unità di eccitazione (CE) di comando dell 'alimentazione delle bobine di campo dell 'avvolgimento statorico a seguito della ricezione di primi segnali di comando (FCOM1 , COMSR' ) rivolti a comandare la rotazione a passi del campo statorico e il relativo senso di rotazione, ed è caratterizzato dal la presenza in combinazione di :

- una unità (ENC) di ri levazione della posizione angolare del rotore, atta a ri levare in ogni istante la posizione del rotore nel l 'ambito di un passo polare con una risoluzione di almeno 90 gradi elettrici ;

- una unità (RSR) di rilevazione del senso di rotazione del rotore che effettua tale rilevazione sulla base di segnali (SA-SB) significativi della posizione angolare del rotore forniti dall 'unità (ENC) :

- un comparatore di fase (CF) , connesso alle unità (RSR) , (ENC) e (CE) , che riceve un secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e che in funzione di tale segnale e di segnal i (SRMOT, SA-SB) provenienti dal -le unità (RSR) e (ENC) , significativi del senso di rotazione del rotore e del la sua posizione angolare, nonché di segnali (Q, COMSR' , FCOM’ ) significativi della posizione del campo statorico, emette segnali di errore significativi delle seguenti situazioni :

a) senso di rotazione del rotore che risulta concorde con i l senso di rotazione comandato da detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e possibile sfasamento in ritardo dei poli del campo rotorico rispetto ai poli di segno contrapposto del campo statorico, superiore a un predeterminato valore;

b) senso di rotazione del rotore che risulta concorde con il senso di rotazione comandato da detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione dei rotore e possibile sfasamento in anticipo dei poli del campo rotori co rispetto ai poli di segno contrapposto del campo statorico, superiore a un predeterminato valore:

c) senso di rotazione del rotore che risulta discorde con il senso di rotazione comandato da detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e possibile sfasamento dei poli del campo retorico che, rispetto ai poli di segno contrapposto del campo statorico e al nuovo senso di rotazione comandato, risulta in ritardo e superiore a un predeterminato valore;

- un'unità (UC) che riceve secondi segnali (FCOM) di comando della rotazione a passi del campo statorico, nonché detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e li trasferisce, dopo eventuale correzione, all’unità di eccitazione (CE) in qualità di detti primi segnali (FCOM’. COMSR') di comando della rotazione e del senso di rotazione del campo statorico, la quale riceve altresì i segnali di errore emessi dal comparatore (CF) e il segnale (SRMOT) significativo del senso di rotazione del rotore. ed in funzione di essi effettua le seguenti operazioni

- nel caso riceva un segnale di errore relativo alla predetta situazione a) blocca l'invio all'unità di eccitazione (CE) di detti primi segnali di comando (FCOM'.COMSR') provocando il congelamento delle condizioni di alimentazione delle bobine di campo, congelamento che al cessare del segnale di errore viene rimosso con lo sblocco dell'invio di detti primi segnali di comando (FCOM'.COMSR’) all’unità di eccitazione (CE):

- nel caso riceva un segnale di errore relativo alla predetta situazione b) provvede a modificare detti secondi segnali (FCOM) di comando della rotazione del campo statorico prima del loro trasferimento all'unità di eccitazione (CE) aumentandone la frequenza e ciò sino alla scomparsa del segnale di errore, al verificarsi della quale provvede a ripristinare il trasferimanto in modo inalterato di detti secondi segnali (FCOM) di comando della rotazione all'unità di eccitazione (CE):

- nel caso riceva un segnale di errore relativo alla predetta situazione c) provvede a modificare detti secondi segnali (FCOM) di comando della rotazione del campo statorico e detto secondo segnale (COMSR) di comando del senso di rotazione del rotore, in modo da adeguare la velocità di rotazione del campo statorico a quella del rotore e quindi ridurre progressivamente la velocità di rotazione del campo statorico con conseguente azione frenante sul rotore, e ciò sino all ’ inversione del senso di rotazione del rotore e alla conseguente scomparsa del segnale di errore.

Le caratteristiche del trovato risulteranno piu' evidenti dalla descrizione che segue e dai disegni al legati relativi a un esempio di realizzazione a carattere non limitativo in cui le varie figure mostrano :

La Fig.1 : schema a blocchi di un dispositivo secondo l ' invenzione ;

La Fiq.2A: vista schematica di un disco con feritoie peri feriche calettato sull 'albero del motore:

La Fig.2B: particolare ingrandito del disco di figura 2A;

La Fig.2C: esempio di ci rcuito amplificatore dei segnal i in uscita dai rivelatori fotoelettrici :

La Fig.3: esempio di segnali SA-SB e SRMOT in uscita dal le unità ENC e RSR di figura 1 :

La Fig.4: esempio di segnali Q1. Q2, Q4 in uscita dall 'unità CE di figura 1 e dei successivi intervall i temporali relativi alle possibi li combinazioni dei segnali 1l , Q2, Q4 nell 'ambito del passo polare numerati da 0 a 7:

La Fig .5: posizioni del campo statorico entro un passo polare, corrispondenti alle varie possibili combina zioni dei predetti segnali Ql. Q2, Q4;

La Fig.6: possibili sfasamenti fra campo rotorico e campo statorico al verificarsi delle combinazioni Q1 -Q2-Q4, Q1 Q2-Q4. ecc. in concomitanza con SA-SB.

La F i q .7 : schema a blocchi di una variante del dispositivo secondo l ' invenzione;

La Fig.8: esempio di memorizzazione delle variabili COMSR,

SRMOT, SA, SB, Q di Fig.l in una cella di memoria avente 1 byte di capacità ;

La Fig.9; schema di un sistema di correzione degli errori di posizione del rotore conseguenti a brusche variazioni di moto.

Nel seguito si indicherà con "passo polare ap" la distanza angolare ap tra due poli magnetici dello stesso segno del campo statorico o, che è lo stesso, del campo rotorico. Pertanto a uno sfasamento angolare a tra i due campi (intendendo lo sfasamento fra i poli di un segno del campo statorico e i pol i di segno opposto del campo rotorico) corrisponderà uno sfasamento elettrico e tra gli stessi pari a 360° ·α/αρ.

Si noti (come evidenziato anche in Fig.6) che uno sfasamento elettrico ’^ in ritardo superiore a 180° equivalga ad uno sfasamento in anticipo pari a 360°-e.

Tale sfasamento elettrico fra i due campi è molto importante in quanto la coppia CM che si esercita sul l 'albero del motore è data, in prima approssimazione, dalla formula:

che assume valore massimo CMax = ΚΊ per e = 90°. dove K è una costante dipendente dalle caratteristiche del motore e I è la corrente nei suoi avvolgimenti di campo. Da tale formula risulta che con uno sfasamento superiore a 180° si ha l'inversione del segno della coppia esercitata dal motore condizione questa da evitare nel modo piu’ assoluto in quanto provocherebbe in pratica l'arresto del motore.

In Fiq. 1 è mostrato lo schema a blocchi di un esempio di realizzazione dell'invenzione.

In tale schema il significato dei vari blocchi è il seguente: MPP : motore passo-passo:

AL : circuito di alimentazione delle bobine di campo dell'avvolgimento statorico del motore:

CE : unità di eccitazione delle bobine di campo essenzialmente costituita da un contatore "UP-DOWN " che riceve in ingresso impulsi (FCOM') e un segnale (COMSR') che comandano rispettivamente la rotazione a passi del campo statorico e il relativo senso di rotazione, e in funzione di essi invia ad AL segnali di comando per l'alimentazione in sequenza delle bobine di campo così da determinare ad ogni istante posizione, velocità e senso di rotazione del campo statorico:

ENC : unità che consente di rilevare ad ogni istante la posizione angolare del rotore nell 'ambito di un passo polare con una risoluzione di almeno 90° elettrici , emettendo segnali SA-SB significativi del valore rilevato; RSR : unità di rilevazione del senso di rotazione del rotore, che effettua tale rilevazione sulla base dei segnali (SA-SB) forniti dall 'unità CENC) ;

CF ; comparatore di fase che in funzione del segnale (COMSR) di comando del senso di rotazione del rotore e dei segnali (SRMOT. SA-SB. Q) provenienti dalle unità (RSR) . (ENC) . (CE) significativi del senso di rotazione del rotore e della posizione angolare del campo rotori co e rispettivamente del campo statorico . emette segnali di errore relativi a situazioni anomale per quanto concerne lo sfasamento fra campo rotorico e campo statorico. UC ; unità di correzione che riceve una sequenza di impulsi (FCOM) a frequenza f. di comando della rotazione a passi del campo rotorico, nonché il segnale (COMSR) di comando del senso di rotazione del rotore, e invia a (CE) una sequenza di impulsi (FCOM' .COMSR’ ) corrispondente alla sequenza (FCOM) e al segnale (COMSR) in ingresso previa eventuale correzione effettuata in funzione dei segnali di errore emessi dal comparatore (CF) e di quelli dei sensi di rotazione rilevato e comandato. Piu’ precisamente CF emette segnali di errore al verificarsi delle seguenti situazioni :

a) senso di rotazione del rotore che risulta concorde con il senso di rotazione comandato da detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e possibile sfasamento in ritardo dei poli del campo rotorico rispetto ai poli di segno contrapposto del campo statorico, superiore a un predeterminato valore; b) senso di rotazione del rotore che risulta concorde con il senso di rotazione comandato da detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e possibile sfasamento in anticipo dei poli del campo rotorico rispetto ai poli di segno contrapposto del campo statorico, superiore a un predeterminato valore; c) senso di rotazione del rotore che risulta discorde con il senso di rotazione comandato da detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e possibile sfasamento dei poli del campo rotorico che, rispetto ai poli di segno contrapposto del campo statorico e al nuovo senso di rotazione comandato, risulta in ritardo e superiore a un predeterminato valore.

L'unità UC alla ricezione di un segnale di errore proveniente da CF effettua le seguenti operazioni :

- nel caso riceva un segnale di errore relativo alla predetta situazione a) blocca l'invio all'unità di eccitazione (CE) degli impulsi e segnali di comando (FCOM',COMSR') provocando il congelamento delle condizioni di alimentazione delle bobine di campo, congelamento che al cessare del segnale di errore viene rimosso con lo sblocco dell'invio degli impulsi e segnali di comando ( FCOM ’ , COMSR ' ) all'unità di eccitazione (CE);

- nel caso riceva un segnale di errore relativo alla predetta situazione b) provvede a modificare gli impulsi di comando (FCOM) da inviare a (CE) aumentandone la frequenza e ciò sino alla scomparsa del segnale di errore, al verificarsi della quale provvede a ripristinare l'invio in modo inalterato degli impulsi di comando (FCOM) all'unità di eccitazione (CE) ;

- nel caso riceva un segnale di errore relativo alla predetta situazione c) provvede a modificare gli impulsi (FCOM) e il segnale (COMSR) in ingresso destinati a comandare l'alimentazione delle bobine di campo, in modo adeguare la velocità di rotazione del campo statorico a quella del rotore e quindi ridurre progressivamente la velocità di rotazione del campo statorico con conseguente azione frenante sul rotore, e ciò sino all'inversione del senso di rotazione del rotore e alla conseguente scomparsa del segnale di errore. Le figure 2A-2C sono relative a un esempio di realizzazione dell’unità ENC di figura 1, unità qui di seguito chiamata anche "encoder". Secondo tale esempio la rilevazione della posizione angolare del rotore con una risoluzione di 90° elettrici è ottenuta mediante un disco DS (Fig.2A) solidale con l'albero del motore avente lungo la sua periferia un numero di feritoie equidistanti tra loroe innumeropari al numero di passi polari del motore, (normalmente 50 passi polari), e mediante due rivelatori fotoelettrici posizionati dietro la periferia del discocon uno sfasamentopari a un numero interon di passi polari piu' omeno unquarto di passo, dove n può assumere anche il valore 0.

I segnali a due livelli logici SAeSB prodotti dai rilevatori, previa amplificazione in un circuito amplificatoreAMdi cui è riportato un esempio in Fig.2C (i cui componenti e il cui funzionamentonon sonodescritto in quantoovvi per il tecnicodel ramo) consentonodi suddividere il passopolare in quattro intervalli di 90° elettrici, ciascuno di essi codificatoda una particolare combinazionedei valori di SAe SB.

In Fig.2B è rappresentata ingrandita una parte periferica del disco di Fig.2A mostrante in successionetre feritoie. Nella stessa fig.2B sono state indicatecon Ae B le posizioni dei due rivelatori fotoelettrici retrostanti il discoe con 7,2° la distanza angolare fra due feritoie successive (distanza di valore pari a 360/50 essendo relativa ad unmotore con 50 passi polari).

Con riferimentoalla posizionedi partenza di fig.2B il piano di mezzeria di ogni feritoia risulterà ruotato in sensoorario di un angolo elettricocompreso fra 0°-90ο,90ο-180ο,180°270°,270°-360° a seconda che la combinazione di valori di SA e SB sia rispettivamente SA-SB (vale a dire SA a livello 1 e SB a livello 0). SA-SB, SA-SB, SA-SB (cfr.Fig.3A).

Pertanto supponendo che il disco di Fig.2A ruoti in senso orario, i segnali SA e SB in uscita dall'encoder saranno come rappresentati in Fiq.3A mentre in caso di rotazione antioraria essi saranno come rappresentati in Fig.3B. Da tali figure 3A e 3B risulta quindi che i segnali SA e SB consentono di rilevare anche la direzione del rotore in quanto SA risulta in anticipo di fase rispetto ad SB quando il disco di fig.2A ruota in senso orario, ed in ritardo quando il disco ruota in senso antiorario. La rilevazione del senso di rotazione del motore viene effettuata dalla unità RSR memorizzando in un elemento di memoria a due stati il valore 1 o 0 (significativo del senso di rotazione) in corrispondenza di ogni transizione tra i due livelli logici del segnale SAe/o del segnale SB in funzione del livello logico dell'altro segnale (rispettivamente SB.SA).

Per quanto concerne il comparatore CF si osserva che è sufficiente che esso riceva dall'unità CE segnali Q rappresentativi dello stato di eccitazione delle bobine di campo nell'ambito di ogni passo polare. Normalmente quando il motore è comandato nel modo a passo intero, le due bobine di campo assumono 4 stati possibili di eccitazione con ciascuna bobina eccitata con corrente circolante in un verso o in quello opposto.

Nel modo di comando a mezzo passo, utilizzato nell'esempio di realizzazione descritto, le due bobine di campo assumono in successione, durante una rotazione del campo statorico pari a un passo polare. 8 possibili combinazioni del loro stato di eccitazione a seconda che ognuna di esse non sia eccitata, ovvero sia eccitata con corrente circolante in un verso, ovvero ancora sia eccitata con corrente circolante in verso opposto escludendo ovviamente la condizione con nessuna bobina eccitata, la transizione da una combinazione a quella successiva essendo comandata dall'arrivo di un impulso della sequenza FCOM'.

Per quanto detto, la posizione assoluta del campo di statore nell'intervallo di un passo polare può essere segnalato da CE al comparatore CF mediante un gruppo di segnali logici di codifica a due livelli Ql. Q2.... significativi delle condizioni di eccitazione degli avvolgimenti di campo.

Tali segnali di codifica devono essere almeno due per permettere un conteggio da 1 a 4 e quindi consentire anche per la rilevazione del campo rotante una risoluzione di almeno 90° elettrici.

Secondo l'esempio preferito di realizzazione (modo di comando a mezzo passo) l'unità CE invia al comparatore CF tre segnali Ql. Q2, Q4 e ciò consente un conteggio da 1 a 8 e quindi una risoluzione di 45° elettrici.

Infatti a ciascuna delle otto possibili combinazioni dei segnali Ql, Q2, Q4 corrisponde una delle otto possibili condizioni di alimentazione degli avvolgimenti di campo di ogni passo polare e quindi una delle otto possibili posizioni del campo statorico.

In Fio.4 è rappresentato un esempio di andamento dei segnali Ql, Q2, Q4. corrispondente a una rotazione del campo statorico in senso orario (vale a dire in senso concorde col senso di rotazione del rotore che dà luogo ai segnali SA. SB di Fig.3A) e in Fiq.5. sempre a titolo di esempio, sono rappresentate le otto possibili successive posizioni del campo statorico entro un passo polare, corrispondenti alle otto successive combinazioni dei segnali Ql, Q2, Q4.

Naturalmente avendo supposto che la successione Q1-Q2-Q4, Q1-Q2-Q4. Q1-Q2-Q4. Q1 Q2-Q4, di Fig.5 sia relativa a una rotazione del campo statorico in senso orario, una rotazione del campo statorico in senso antiorario sarà caratterizzata da una successione delle stesse combinazioni in senso inverso.

Per quanto concerne un possibile esempio di realizzazione del comparatore di fase CF si osserva che trattasi di una semplice rete logica di tipo combinatorio che sulla base dei segnali logici in arrivo da RSR.SA-SB.CE e del comando COMSR, segnala a UC la rilevazione di una di quattro possibili situazioni, vale a dire una delle predette situazioni a),b),c), ovvero la situazione di normalità. Tale segnalazione può avvenire tramite due segnali logici a due livelli.

Il limite massimo di possibile sfasamento consentito, senza segnalazione di errore, è prestabilito in funzione della risoluzione con cui sono rilevate le posizioni del campo rotante e del rotore. Secondo un esempio di realizzazione preferito tale limite massimo di possibile sfasamento è fissato in 90° e - 90° rispettivamente nelle predette situazioni a) e b) e in 90° nella predetta situazione c).

Per meglio spiegare il funzionamento del comparatore di fase si supponga che la posizione angolare di calettamento del disco con fenditure sull'albero del rotore sia scelta in modo particolare, ad esempio in modo che in corrispondenza di una eccitazione Q1 Q2 -Q4 degli avvolgimenti di campo e di una determinata combinazione, ad es. SA SB, dei segnali in uscita ad ENC corrisponda uno sfasamento fra campo statorico e campo rotorico compreso fra -45° e 45° elettrici.

La posizione relativa fra campo rotorico e campo statorico al variare della combinazione Q1-Q2 Q4, conseguente a tale scelta della posizione di calettamento, è illustrata nelle Figg.6 A) - 1 ) .

La Fig.6 A) mostra schematicamente con le lineee a tratto continuo PI e P2 le posizioni estreme e con la linea a tratteggio PO la posizione intermedia (qui di seguito chiamata anche posizione teorica) entro cui possono trovarsi i poli Sud e Nord del campo rotorico in presenza di una combinazione SA'SB dei segnali in uscita a ENC, essendo le posizioni estreme sfasate fra loro di 90° elettrici e rispetto alla posizione intermedia di ±45°.

Le Figg.6 B)-I) mostrano schematicamente le posizioni che, in conseguenza della predetta scelta della posizione di calettamento, il polo Nord del campo statorico prossimo al predetto polo Sud assume in corrispondenza delle varie combinazioni Q1-Q2'Q4. Q1-Q2-Q4, etc. di Fig.5, relative a un senso orario di rotazione del campo statorico.

Per ogni combinazione Q1 Q2-Q4 il possibile sfasamento fra campo statorico e campo rotorico può oscillare entro un determinato intervallo (ampio 90° elettrici ) il cui valor medio corrisponde allo sfasamento rispetto alla suddetta posizione teorica ed è qui di seguito chiamato "sfasamento teorico" . In ognuna del le figure 6 B ) - 1 ) detto sfasamento teorico è stato indicato in parentesi .

Da tal i figure ri sulta quindi che nel caso di una combinazione SA SB concomitante con i l segnale di rotazione orari a del campo statorico { C0MSR=1 ) per ogni combi nazione Q1 Q2-Q4 si hanno i seguenti possibi l i sfasamenti :

Q1 Q2 Q4: sfasamento fra -45° e 45° (teorico 0°)

Q1 -Q2 Q4: sfasamento fra 0° e 90° (teorico 45°)

Q1 -Q2-Q4: sfasamento fra 45° e 135° (teorico 90°)

Q1 -Q2 -Q4: sfasamento fra 90° e 180° (teorico 135° ) Q1-Q2-Q4: sfasamento fra 135° e -135° (teorico ±180°)

Q1 Q2 Q4: sfasamento fra -180° e - 90° (teorico -135°)

Q1-Q2-Q4: sfasamento fra -135° e - 45° (teorico - 90°)

Q1-Q2-Q4: sfasamento fra - 90° e 0° (teorico - 45°)

dove uno sfasamento positivo sta ad indicare uno sfasamento del campo rotorico in ritardo e uno negativo uno sfasamento in anticipo sempre riferiti al campo statorico. A pari combinazioni tra SA-SB e Q1.Q2.Q4 gli sfasamenti assumono gli stessi valori ma segno opposto nel caso di rotazione antioraria (COMSR=0) del campo statorico.

Risulta quindi che nel caso di rotazione di entrambi i campi in senso orario in presenza di comando del senso di rotazione COMSR concorde (C0MSR=1) CF dovrà segnalare l'errore relativo alla predetta situazione a) in occasione della contemporanea ricezione delle combinazioni SA SB e Q1-Q2-Q4 oppure Q1-Q2 Q4 (sfasamento teorico 90° oppure 135°), mentre segnalerà l'errore relativo alla predetta situazione b) alla contemporanea ricezione delle combinazioni SA-SB e QTQ2-Q4 oppure Q1-Q2-Q4 (sfasamento teorico -90° oppure -135°).

Si noti come la combinazione Q1-Q2-Q4 (sfasamento teorico ±180°) non sia significativa agli effetti della determinazione dello sfasamento e dei segnali di errore non potendosi mai verificare in quanto prima di raggiungere tale condizione si hanno segnalazioni di errore con l'intervento correttivo dell'unità UC che impedisce di fatto il verificarsi della condizione predetta.

Viceversa se il verso comandato di rotazione del campo rotorico risultasse antiorario (COMSR=0) e opposto al verso di rotazione che il motore al momento presenta (situazione che può ad esempio verificarsi nell'istante in cui si comanda l'inversione del senso di rotazione del rotore) CF segnalerà l'errore relativo alla predetta situazione c) alla contemporanea ricezione delle combinazioni SA SB e Q1-Q2 Q4 oppure Q1-Q2-Q4 (sfasamento teorico di 90° oppure 135° in ritardo rispetto al nuovo senso di rotazione comandato).

Nel caso di rotazione di entrambi i campi in senso antiorario e in presenza di comando del senso di rotazione COMSR concorde (COMSR=0) CF dovrà segnalare l'errore relativo alla predetta situazione a) alla ricezione contemporanea della combinazione SA SB e Q1-Q2-Q4 oppure Q1-Q2-Q4 (sfasamento teorico di 90° oppure 135°) mentre segnalerà l'errore relativo alla predetta situazione b) alla ricezione contemporanea della combinazione SA-SB e Q1 Q2 Q4 oppure Q1-Q2-Q4 (sfasamento teorico di -90° oppure -135°).

Viceversa se il verso comandato di rotazione del campo rotorico risultasse orario (C0MSR=1) e opposto al verso di rotazione che il motore al momento presenta CF segnalerà l'errore relativo alla predetta situazione c) alla contemporanea ricezione delle combinazioni SA SB e Q1-Q2 Q4 oppure Q1-Q2-Q4 (sfasamento teorico di 90° oppure 135° in ritardo rispetto al nuovo senso di rotazione comandato).

Le considerazioni di cui sopra. rivolte ad individuare le combinazioni di Ql. Q2. Q4 di errore corrispondenti alla combinazione SA-SB. possono ripetersi , mutatis mutandis e in modo ovvio per il tecnico del ramo, per individuare anche le combinazioni che in concomitanza con le altre possibili combinazioni di SA e SB (SA-SB. SA-SB. ecc) risultano di errore: per cui una volta individuate le associazioni fra le combinazioni di SA. SB. e le combinazioni di Q1.Q2, Q4, che unitamente al senso di rotazione del campo statorico e del rotore danno luogo ad errore, la realizzazione di CF tramite un circuito logico di riconoscimento di tali associazioni di errore è alla portata di qualsiasi tecnico del ramo.

In dispositivi realizzati secondo gli esempi precitati (con risoluzione dell’encoder pari a 90° e limite massimo di sfasamento fra i due campi pari a ±90° con campi concordi e 90° con campi discordi) le coppie ottenute durante i transitori corrispondenti alle situazioni di errore rilevate da CF sono risultate comprese mediamente fra 0,7-CMax e 0,85-CMax.

Gli esempi di realizzazione precedentemente descritti sono suscettibili di varianti per quanto concerne la scelta della risoluzione di sfasamento. Infatti una migliore risoluzione dell 'encoder e una riduzione del limite massimo di sfasamento per le segnalazioni di errore può consentire di ridurre il ritardo di rilevazione delle situazioni di pericolo di perdita del sincronismo e di migliorare ulteriormente le prestazioni .

Inoltre un ulteriore miglioramento delle prestazioni può essere ottenuto prevedendo un limite massimo di sfasamento positivo crescente al crescere della velocità con campi rotanti in senso concorde e ciò a motivo del fatto che l 'induttanza degli avvolgimenti di campo provoca nel campo stesso un ri -tardo di fase, rispetto alla posizione teorica conseguente ai segnali di controllo dell 'eccitazione, approssimativamente proporzionale alla velocità.

In particolare l 'utilizzo di encoder a piu' alta risoluzione è senz'altro possibile con una piccola variante del comparatore di fase CF . Anche se in linea di principio si può pensare di utilizzare encoder con piu' linee di segnali (SA.SB.SC. . . . ) per ii rilevamento della posizione angolare del rotore nell 'ambito del passo polare con risoluzioni mi -gliori di 90° elettrici , può essere preferibile, per ragioni di costo, rinunciare agli encoder con più linee di segnali e utilizzare anche per alte risoluzioni i comuni encoder i quali forniscono sempre due segnali logici a due livelli CSA. SB) .

In tale caso, la successione delle quattro possibili combinazioni dei segnali di ENC, si hanno con una rotazione angolare inferiori a 7.2° (corrispondenti al passo polare) , per cui la posizione del rotore viene rilevata utilizzando una tecnica nota di tipo "incrementale" che consiste nel contare le transizioni dei segnali SA.SB.

A titolo di esempio non limitativo si supponga di utilizzare un encoder con un disco avente 100 feritoie (due volte il numero dei passi polari ) in luogo delle 50 descritte precedentemente. In tale caso la distanza angolare tra due feritoie adiacenti sarà di 3.6° (180° elettrici ) mentre la distanza angolare tra due transizioni successive dei segnali SA. SB (corrispondenti al passaggio da una combinazione all 'altra dei segnali SA.SB) sarà di 0.9° (45° elettrici ) . Dna rotazione del motore pari ad un passo polare completo (7.2°) darà luogo a 8 transizioni dei segnali SA, SB con le 4 possibili combinazioni (SA- SB . SA-SB, SA- SB . SA-SB) ripetute 2 volte. In tal modo a ogni transizione dei segnali SA. SAB corrisponderà un avanzamento del rotore (della sua posizione teorica come definita in relazione alla Fig. 6) pari a un quarto di passo polare, vale a dire un avanzamento di valore angolare pari a quello che si verifica nel campo statorico all ’arrivo di ogni impulso della sequenza FCOM’ .

Si comprende quindi come lo sfasamento fra campo statorico e campo rotori co (posizione teorica) possa essere rilevato effettuando la differenza fra il numero degli impulsi provenienti da UC, indicativo dello spostamento del campo statori -co. e il numero delle transizioni dei segnali SA.SB, indicativo dello spostamento del rotore.

Il dispositivo per il mantenimento del sincronismo si modifi -ca come rappresentato in Fio. 7. In essa il comparatore di fase riceve, in luogo dei segnali (Q) provenienti da CE. quelli di tipo impulsivo ( FCOM ' ) e relativo segno (COMSR' ) prodotti da UC. L'unità CF determina lo sfasamento tra campo statorico e rotore effettuando la differenza algebrica, con tecnica nota di tipo " incrementai e" , tra il numero degli impulsi provenienti da UC e il numero delle transizioni dei segnali SA.SB prodotti da ENC.

In funzione di tale differenza e dei segnali (COMSR, SRMOT) significativi del senso di rotazione comandato e del senso di rotazione del motore, CF emette segnali di errore significativi di situazioni anomale concernenti lo sfasamento tra campo statorico e rotore analogamente a quanto descritto precedentemente.

Per quanto concerne una possibile realizzazione di CF, essa non presenta particolari difficoltà essendo sufficiente l 'utilizzo di un contatore di fferenziale di tipo "UP-DOWN" per il rilevamento della differenza di fase tra campo statorico e rotore e una rete combinatoria che in funzione del contenuto del contatore e dei segnali (COMSR) , (SRMOT) fornisca ad UC i segnali di errore significativi di una delle situazioni a) , b) e c) precedentemente indicate.

Per meglio comprendere il funzionamento di CF, si supponga ancora come esempio non limitativo, di utilizzare un encoder con disco DS provvisto di 100 feritoie. Un contatore differenziale di 3 "bit" (Cl. C2.C4) è sufficiente per rilevare la differenza di fase tra campo statorico e rotore con una risoluzione di 45° elettrici. Nell'ipotesi che il contatore differenziale sia presettato a "0" all'atto della applicazione della tensione di alimentazione al dispositivo di controllo del sincronismo (C1.C2.C4 posti a valore logico "0” ovviamente con motore fermo), alle varie combinazioni dei segnali C1.C2.C4 concomitanti con il comando di rotazione oraria (COMSR = 1) ma indipendentemente dalle combinazioni di SA.SB, i possibili sfasamenti tra campo statorico e rotore risultano ancora come segue :

C1C2-C4: sfasamento fra - 45° e 45° (teorico 0°)

C1-C2 C4: sfasamento fra 0° e 90° (teorico 45°)

C1C2-C4: sfasamento fra 45° e 135° (teorico 90°)

C1 C2-C4: sfasamento fra 90° e 180° (teorico 135°)

C1 C2-C4: sfasamento fra 135° e -180° (teorico ±180°)

C1 C2-C4: sfasamento fra -180° e - 90° (teorico -135°)

C1-C2 C4: sfasamento fra -135° e - 45° (teorico - 90°)

C1 C2 C4: sfasamento fra - 90° e 0° (teorico - 45°)

Uno sfasamento positivo sta ad indicare uno sfasamento in ritardo del campo rotorico. uno negativo uno sfasamento in anticipo sempre riferiti al campo statorico. A pari combinazioni dei segnali C1.C2.C4 gli sfasamenti assumono ancora gli stessi valori ma segno opposto nel caso di comando di rotazioneantioraria (COMSR= 0) del campo statorico.

Ciò premesso risulta che nel casodi rotazione di entrambi i campi in senso orario. CF dovrà segnalare l'errore relativo alla predetta situazione a) in occasione dellecombinazioni CI-02-04 eC1-C2-C4 (sfasamento teorico+90° e 135°) mentre segnalerà l'errore relativo alla predetta situazione b) in corrispondenza alle combinazioni C1 C2-C4e C1-C2-C4 (sfasamento teorico -90° e -135°).

Nel caso il verso di rotazionedel campo rotorico risultasse antiorario, ossia opposto a quello comandatoda (COMSR), CF dovrà segnalare l’errore relativo alla predetta situazione c) in corrispondenza delle combinazioni C1 C2 C4 e C1 C2-C4 (sfasamentoteorico+90° e+135°).

Nel caso di rotazioneantioraria di entrambi i campi. CF dovrà segnalare l'errore relativo alla predetta situazione a) in corrispondenza delle combinazioni C1-C2-C4 e C1-C2-C4 (sfasamentoteorico+90° e+135°) mentre segnalerà l’errore relativoalla situazioneb) in corrispondenza della combinazioneC1-C2-C4eC1 C2-C4 (sfasamentoteorico -90° e - 135°). Viceversa se il verso di rotazione del rotore risultasseorario. ossia oppostoa quello comandatoda (COMSR), CF dovrà segnalare l'errore relativo alla situazionec) in corrispondenza delle combinazioni Q-C2-C4e C1-C2-C4 (sfasamentoteorico 90° e 135°).

La variante sopra descritta per CF, a frontedella necessità di aggiungereun contatore differenziale, richiede una rete combinatoria piu' semplice. D'altrocanto la realizzazione del dispositivo di controllo del sincronismo con un encoder avente50 feritoie, comedescritto in precedenza pur consentendo una risoluzione minore risulta praticamente immune da disturbi elettrici data la natura esclusivamentedi tipo combinatoriodel comparatore di faseCF, caratteristica questa molto importante per l'affidabilità del dispositivo nelle applicazioni pratiche.

Nel dispositivodi Fig.l tutti i circuiti elettronici, necessari a realizzare le funzioni richiesteai vari blocchi ad eccezione della unità ENC. sono implementabili in un unico "CHIP" del tipo a logica programmabile di costo molto contenuto. Tuttavia èpossibile una realizzazione alternativa di tipo"software" basata sull'impiegodi unmicroprocessore. In talecaso i soli segnali da inviare al microprocessore sonoquelli di comandodel sistema FCOM eCOMSR. e i segnali SA e SB prodotti dalla unità (ENC) necessari per la rilevazione della posizione angolaree il sensodi rotazionedel rotore, mentre le funzioni delle unità (RSR),(CE).(CF).(UC) possono essere realizzate dal microprocessoretramite un programma "software", la cui realizzazione non presenta particolari difficoltà una volta definite, come precedentemente indicato, le funzioni dei vari blocchi rappresentati in Fig.l.

Pertale motivo si ritienesufficientedare a titolo di esempio. alcune indicazioni sulla possibile realizzazione mediante microprocessoredelle varieunità di Fig.l.

Per quanto riguarda l'unità (CE), essa puòessere costituita da un contatorebidirezionale UP/DOWN a 3 bit (come anche per la soluzione"hardware’1) in questocaso però interna al microprocessore e che può evolvere assumendotutte le8 possibili configurazioni mediante le istruzioni di incrementoe decremento, presenti nel set di istruzioni di qualsiasi microprocessore.

I 3 bit. che possiamo indicare ancora con Q1.Q2.Q4possono essere presentati su 3 uscitedel microprocessorepercomandare attraverso il circuitoAL, lo stato di eccitazione delle bobine di campodel motore.

Per quanto riguarda la rilevazionedel sensodi rotazione del motore, si supponga a titolo di esempio di rilevare con una frequenza sufficientemente- elevata, il livello logico"1" o "0" dei segnali SAe SB presenti agli ingressi del microprocessore provenienti dalla unità (ENC) e di memorizzaretali valori in due bit di una cella di memoria del microprocessore. La rilevazione del sensodi rotazione del motore può essere eseguita confrontando i livelli di SAe SBappena rilevati con quelli corrispondenti memorizzati precedentemente.

Ogni discordanza è indicativa di una avvenuta transizione; dal tipo di transizione avvenuta (dal livello"1" a"0" oviceversa) e da quale segnale lo ha prodotto unitamente al livello logico del segnale che non ha subito transizioni è facilmente deducibile il senso di rotazione del rotore che può essere a sua volta memorizzato come ulteriore bit (SRMOT) nella memoria del microprocessore assieme ai nuovi valori di SA e SB, completando la routine che "implementa'’ a "software" l'unità (RSR) .

Per quanto riguarda il comparatore CF e l'unità UC. se si suppone, sempre a titolo di esempio, di memorizzare in un unico byte di memoria il valore "1 o "0" delle variabili SA, SB. SRMOT, Q1.Q2.Q4 ed il valore del segnale COMSR anch'esso letto a frequenza sufficientemente elevata (oppure in corrispondenza dell'arrivo di un impulso di comando di FCOM) e di assegnare ad ogni variabile un valore numerico (peso) corrispondente alla posizione occupata nel byte, la rilevazione di una condizione di errore e la conseguente necessaria azione di correzione possono essere facilmente eseguite mediante una serie di confronti con valori prefissati.

Per meglio comprendere quanto detto, in Fio. 8 A) è rappresentata una possibile disposizione, in una cella di memoria di 1 byte, delle variabili COMSR, SRMOT, SA, SB, Q4, Q2, Ql. Con tale disposizione le condizioni significative di errore già descritte precedentemente in concomitanza, a titolo di esempio. con la combinazione SA-SB sono riportate in Fig.8 B)-I) e riassunte qui di seguito (1).

COM.SR COMSR/SRMOT VALORE SFASAM. FIG.7

BYTE

Oraria Concorde 114 90° B) Oraria Concorde 115 135° B') Oraria Concorde 118 - 90° C) Oraria Concorde 117 -135° C) Oraria Discorde 82 90° D) Oraria Discorde 83 135° E) Antioraria Concorde 22 90° F) Antioraria Concorde 21 135° F’) Antioraria Concorde 18 - 90° G) Antioraria Concorde 19 -135° G') Antioraria Discorde 54 90° H) Antioraria Discorde 53 135° I) Analogamente alle altre combinazioni di SA e SB corrisponderanno. per le condizioni di errore, altri valori del byte di memoria. Con riferimento alla Fig.81'azione di correzione relativa alla condizione a) (sfasamento del rotore rispetto al campo statorico superiore a 90°) si dovrà avere con valori del byte pari a 114. 115. 21 e 22 (mentre per le rimanenti combinazioni di SA e SB si dovrà avere per altri valori) e consisterà semplicemente nell'arresto del contatore"UP-DOWN" che costituisce l'unità CE fino alla scomparsa della condizione di errore. L'azione di correzione relativa alla condizione b) (sfasamento in anticipo del rotore rispetto al campo superiore a -90°) si dovrà avere con valori del byte di 117, 118, 18 e 19 (e con .i valori relativi alle rimanenti combinazioni di SA e SB) e consisterà nel fare evolvere il contatore "UP-DOWN" dell’unità (CE) piu’ velocemente di quanto non sia richiesto dagli impulsi di comando FCOM, in modo da fare seguire il rotore dal campo statorico esercitando così azione frenante. L'azione di correzione relativa alla condizione c) si dovrà avere con valori del byte di 82,83 e 53.54 (e con gli altri valori relativi alle rimanenti combinazioni di SA e SB) e consisterà nel fare evolvere il contatore"UP-DOWN" in senso opposto a quello comandato (COM SR) e ad una velocità tale da far seguire il rotore dal campo statorico esercitando un'azione frenante fino a provocare l'inversione del senso di rotazione del rotore. E' evidente che in assenza di condizioni di errore, il programma software dovrà provocare l'avanzamento del contatore"UP-DOWN" all'arrivo di ogni impulso FCOM e in accordo con il comando del sensodi rotazioneCOMSR. Negli esempi precedenti si è fatto riferimento a una risoluzione dell’encoder maggiore di 45° ottenuta con un disco avente 100 feritoie. Tuttavia è possibileottenere tale maggior risoluzione anche con dischi aventi un numero maggiore di feritoie (ad es. 200) purché si preveda un contatoreUP^DOWN del comparatore di fase avente un congruo numero di bit maggiore di 3.

Dalla descrizione del dispositivo si comprende comegli effetti conseguenti alle diverse condizioni dinamiche del motore si possono cosi ' riassumere :

1) In presenza di accelerazioni elevate, il sincronismo è mantenuto a spese di una parziale soppressione degl i impulsi di comando per cui la frequenza media effettiva che determina la velocità del campo statorico è inferiore a quella di comando:

2) In presenza di brusche frenate , o peggio di inversione del comando di rotazione, il sincronismo è mantenuto aggiungendo impulsi prodotti dal dispositivo a quel li di comando (FCOM) o eventualmente sostituendo. a questi ultimi , impulsi con segno opposto per cui la frequenza media effettiva risulta in questo caso superiore a quella di comando e o per certi intervalli di tempo anche con segno opposto.

In entrambi i casi . 1 'angolo effettivamente percorso dal rotore non coinciderà con quel lo corrispondente al numero di impulsi di comando inviati al sistema dando luogo ad un errore di posizione.

L' inconveniente può essere corretto realizzando un sistema di posizione ad anello chiuso come rappresentato in Fig. 9. ri -volto a correggere i l segnale FCOM prima del suo ingresso UC (in figura sono stati omessi per semplicità di rappresentazione i blocchi CF e RSR e i relativi collegamenti ) . Esso si compone di un contatore differenziale CD, un convertitore ampi ezza -errore/frequenza CEF ed un miscelatore o sommatore di impulsi (o di frequenze) MISC.

Il contatore differenziale CD effettua la differenza algebrica (in valore assoluto e segno) fra il numero degli impulsi di comando FCOM e il numero delle transizioni dei segnali provenienti dall 'encoder.

Tale differenza rappresenta, istante per istante, l'errore EP di posizione del motore ed è applicato ad un circuito elettronico di conversione CEF che fornisce in uscita una serie di impulsi con frequenza Fu = K EP proporzionale all'ampiezza dell 'errore.

Il miscelatore MISC effettua la somma algebrica tra gli impulsi di comando FCOM e quelli prodotti dal convertitore assegnando rispettivamente agli impulsi di comando il valore positivo per il comando di direzione rotazione in un verso e negativo nel verso opposto e analogamente il valore positivo o negativo agli impulsi prodotti dal convertitore in accordo con il segno dell'errore di posizione. La frequenza risultante FR ed il relativo comando del senso di rotazione vengono inviati al dispositivo di controllo del sincronismo per il governo del motore realizzando un sistema di posizione ad anello chiuso.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il controllo e il mantenimento del sincroni -smo in un motore passo-passo provvisto di un'unità di eccitazione (CE) che comanda l 'alimentazione delle bobine di campo dell 'avvolgimento statorico a seguito della ricezione di pri -mi segnali di comando (FC0M\ COMSR1 ) rivolti a comandare la rotazione a passi del campo statorico e i l relativo senso di rotazione, caratterizzato dalla presenza in com binazione di : - una unità (ENC) di ri levazione della posizione angolare del rotore, qui di seguito chiamata anche "encoder" . atta a ri -levare in ogni istante la posizione del rotore nell ' ambito di un passo polare con una risoluzione di almeno 90 gradi elettrici ; - una unità (RSR) di rilevazione del senso di rotazione del rotore che effettua tale ri levazione sulla base di segnali (SA-SB) signi ficativi della posizione angolare del rotore forniti dall 'unità (ENC) : - un comparatore di fase (CF) , connesso alle unità (RSR) . (ENC) e (CE) , che riceve un secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e che in funzione di tale segnale e di segnali (SRMOT, SA-SB) provenienti dal -le unità (RSR) e (ENC) . significativi del senso di rotazione del rotore e del la sua posizione angolare, nonché di segnali (Q. COMSR ' . FCOM ’ ) significativi della posizione del campo statorico, emette segnali di errore significativi delle seguenti situazioni : a) senso di rotazione del rotore che risulta concorde con il senso di rotazione comandato da detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e possibile sfasamento in ritardo dei poli del campo rotori co rispetto ai poli di segno contrapposto del campo statorico, superiore a un predeterminato valore: b) senso di rotazione del rotore che risulta concorde con il senso di rotazione comandato da detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e possibile sfasamento in anticipo dei poli del campo rotori co rispetto ai poli di segno contrapposto del campo statorico, superiore a un predeterminato valore; c) senso di rotazione del rotore che risulta discorde con il senso di rotazione comandato da detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e possibile sfasamento dei poli del campo rotori co che, rispetto ai poli di segno contrapposto del campo statorico e al nuovo senso di rotazione comandato, risulta in ritardo e superiore a un predeterminato valore: - un'unità (UC) che riceve secondi segnali (FCOM) di comando della rotazione a passi del campo statorico, nonché detto secondo segnale di comando (COMSR) del senso di rotazione del rotore e li trasferisce, dopo eventuale correzione, all 'unità di eccitazione (CE) in qualità di detti primi segnali (FCOM' ,C0MSR’ ) di comando della rotazione e del senso di rotazione del campo statorico, la quale riceve altresì i segnali di errore emessi dal comparatore (CF) e il segnale (SRMOT) significativo del senso di rotazione del rotore, ed in funzione di essi effettua le seguenti operazioni : - nel caso riceva un segnale di errore relativo alla predetta situazione a) blocca l 'invio all 'unità di eccitazione (CE) di detti primi segnali di comando (FCOM1 .COMSR' ) provocando il congelamento delle condizioni di alimentazione delle bobine di campo, congelamento che al cessare del segnale di errore viene rimosso con lo sblocco dell ' invio di detti primi segnali di comando ( FCOM ' . COMSR ' ) all ’unità di eccitazione (CE) ; - nel caso riceva un segnale di errore relativo alla predetta situazione b) provvede a modificare detti secondi segnali (FCOM) di comando della rotazione del campo statorico prima del loro trasferimento al l ' unità di eccitazione (CE) aumentandone la frequenza e ciò sino alla scomparsa del segnale di errore, al verificarsi della quale provvede a ripristinare il trasferimanto in modo inalterato di detti secondi segnali (FCOM) dì comando della rotazione all 'unità di eccitazione (CE) ; - nel caso riceva un segnale di errore relativo alla predetta situazione c) provvede a modificare detti secondi segnali (FCOM) di comando della rotazione del campo statorico e detto secondo segnale (COMSR) di comando del senso di rotazione del rotore, in modo adeguare la velocità di rotazione del campo statorico a quella del rotore e quindi ridurre progressivamente la velocità di rotazione del campo statorico con conseguente azione frenante sul rotore, e ciò sino all<'>inversione del senso di rotazione del rotore e alla conseguente scomparsa del segnale di errore.
2. 2 Dispositivo come alla Riv.l caratterizzato dal fatto che la predetta unità di eccitazione (CE) è essenzialmente costituita da un contatore "UP-DOWN" che riceve in ingresso detti primi segnali (FCOM'. COMSR') che comandano la rotazione del campo statorico e il relativo senso di rotazione, e in funzione di essi invia ad AL segnali di comando per l'alimentazione in sequenza delle bobine di campo così da determinare ad ogni istante posizione, velocità e senso di rotazione del campo statorico.
3. 3. Dispositivo come alla Riv.2 caratterizzato dal fatto che tale limite massimo di possibile sfasamento è fissato in 90° e -90° rispettivamente nelle predette situazioni a) e b) e in 90° nella predetta situazione c). Dispositivo come alla Riv.2 caratterizzato dal fatto che: - l'encoder (ENC) effettua la rilevazione della posizione angolare del rotore con una risoluzione di 90° elettrici, tale rilevazione essendo ottenuta mediante un disco (DS) solidale con l'albero del motore avente lungo la sua periferia un numero di feritoie equidistanti tra loro e in numero pari al numero di passi polari del motore, e mediante due rivelatori fotoelettrici posizionati dietro la periferia del disco con uno sfasamento pari a un numero intero n di passi polari piu' o meno un quarto di passo, i segnali in uscita dai rivelatori fotoelettrici essendo inviati a un amplificatore (AM) e presentandosi all'uscita di quest'ultimo come due segnali logici (SA.SB) a due livelli: - la rilevazione del senso di rotazione del motore viene effettuata dalla unità (RSR) memorizzando in un elemento di memoria a due stati il valore 1 o 0, significativo del senso di rotazione, in corrispondenza di ogni transizione tra i due livelli logici di uno dei segnali (SA , SB) in funzione del livello logico dell'altro segnale: - il comparatore di fase (CF) riceve dall'unità di eccitazione (CE) i segnali (Q) rappresentativi dello stato di eccitazione delle bobine di campo nell'ambito di ogni passo polare ed è essenzialmente costituito da una rete logica di tipo combinatorio che sulla base dei segnali logici in arrivo da (RSR.SA-SB.CE) e del comando (COMSR), segnala a UC la rilevazione di una delle predettesituazioni a),b).c), ovvero la situazionedi normalità, tale segnalazione avvenendotramite due segnali logici. 5. Dispositivo come alla Riv.2 caratterizzato dal fatto che che: - l'encoder (ENC) effettua la rilevazione della posizione angolare del rotore con una risoluzione di 45° elettrici, tale rilevazione essendo ottenuta mediante<'>un disco (DS) solidale con l'albero del motore avente lungo la sua periferia un numero di feritoie equidistanti tra loro e in numero pari a due volte il numero di passi polari del motore, e mediante due rivelatori fotoelettrici posizionati dietro la periferia del disco con uno sfasamento pari a un numero intero n di passi polari piu’ o meno un quarto di passo, i segnali in uscita dai rivelatori fotoelettrici essendo inviati a un amplificatore (AM) e presentandosi all'uscita di quest'ultimo come due segnali logici (SA.SB) a due livelli: - la rilevazione del senso di rotazione del motore viene effettuata dalla unità (RSR) memorizzando in un elemento di memoria a due stati il valore 1 o 0, significativo del senso di rotazione, in corrispondenza di ogni transizione tra i due livelli logici di uno dei segnali (SA , SB) in funzione del livello logico dell'altro segnale; - lo sfasamento fra campo statorico e campo rotorico viene rilevato effettuando la differenza fra il numero degli impulsi (FC0M1 ) provenienti da (UC) , indicativo dello spostamento del campo statorico, e il numero delle transizioni dei segnali (SA.SB) fra i loro due livelli logici , indicativo dello spostamento del rotore, l 'unità (CF) comprendendo un contatore differenziale di tipo "UP-DOWN" che effettua il computo della predetta differenza, e una rete combi -natoria che in funzione del contenuto del contatore differenziale e dei segnali (COMSR) . (SRMOT) fornisce ad UC i segnali di errore significativi di una delle situazioni a) , b) e c) precedentemente indicate. 6. Dispositivo come alla Riv.2 caratterizzato dalla presenza di un sistema ad anello chiuso di correzione della posizione del rotore, rivolto a correggere il segnale (FCOM) prima del suo ingresso in (UC) , che si compone di un contatore differenziale (CD) , un convertitore ampiezza-errore/frequenza (CEF) ed un miscelatore o sommatore di impulsi o di frequenze (MISC) , in cui : - il contatore differenziale (CD) effettua la differenza al -gebrica fra il numero degli impulsi di comando (FCOM) e il numero delle transizioni dei segnali provenienti dall 'encoder, il segnale esprimente tale differenza, rappresentante istante per istante l ’errore EP di posizione del motore, essendo applicato ad un circuito elettronico di conversione (CEF) che fornisce in uscita una serie di impulsi con frequenza proporzionale all’ampiezza dell’errore; - il miscelatore MISC effettua la somma algebrica tra gli impulsi di comando FCOM e quelli prodotti 'dal convertitore assegnando rispettivamente agli impulsi di comando il valore positivo per il comando di direzione rotazione in un verso e negativo nel verso opposto e analogamente il valore positivo o negativo agli impulsi prodotti dal convertitore in accordo con il segno dell'errore di posizione, la frequenza risultante FR ed il relativo comando del senso di rotazione essendo inviati al dispositivo di controllo del sincronismo per il governo del motore.