ams ha presentato il primo sensore di posizione induttivo concepito specificamente per i motori elettrici automobilistici e industriali ad alta velocità come prodotto standard liberamente acquistabile sul mercato.
Le nuove soluzioni per il rilevamento della posizione dei rotori basate sull’AS5715 sono in grado di replicare la precisione e la latenza dei resolver attualmente impiegati nei motori ad alta velocità, offrendo al contempo una riduzione notevole nei costi dei materiali, delle dimensioni e del peso. È importante notare che il nuovo chip è conforme alla norma di sicurezza funzionale ISO 26262, considerando che il chip è basato su un'implementazione conforme al livello di integrità ASIL-C, mentre in configurazione ridondante supporta ASIL-D.
L’immissione in commercio di questa tecnologia a semiconduttori per i sensori di posizione induttivi da parte di ams segna un grande passo in avanti verso l’elettrificazione dei sistemi automotive come il servosterzo, nonché dei sistemi di trazione tipici dei veicoli elettrici e ibridi. Il sensore induttivo AS5715 è altamente configurabile e può essere utilizzato sia nelle topologie su asse (all’estremità dell’albero) sia fuori asse (all’interno o sulla superficie dell’albero) in diversi tipi di motori multipolari.
Chris Feige, Vicepresidente esecutivo della divisione Automotive Solutions di ams, sostiene che “Con il lancio dell’AS5715, ams segna un altro grande passo in avanti nella sua missione di creare tecnologie per i veicoli del futuro, che saranno più ecologici, sicuri, intelligenti e confortevoli. I motori costruiti con l’AS5715 saranno più piccoli e più leggeri, oltre a garantire più potenza e regolarità. Insieme alla riduzione dei costi, questi indubbi vantaggi consentono alle case costruttrici di sostituire i costosi e ingombranti resolver con il sensore induttivo AS5715”.
Una rivoluzione per il mercato automotive
L’AS5715 è un vero punto di svolta in termini di prestazioni, dimensioni e costo e avrà un impatto molto forte su un mercato in rapida crescita. Si prevede che il mercato mondiale dei motori elettrici (inclusi i motori di trazione) farà registrare un tasso di crescita annuale composto (CAGR) pari all’8,3% in termini di valore, raggiungendo i 34,6 miliardi di dollari nel 2021.
Ed è un mercato che sta cambiando, in particolare nel settore automotive: il motore senza spazzole a corrente continua sta perdendo terreno in favore del motore sincrono a magnete permanente (PMSM) in numerose applicazioni ad alta velocità.
Allo stesso tempo, le nuove normative statali adottate in tutto il mondo stanno creando un ambiente normativo sempre più restrittivo per l’industria automobilistica, la quale dovrà ridurre i consumi medi di carburante del suo parco auto in risposta ai cambiamenti climatici. Sostituendo gli impianti elettromeccanici e idraulici tradizionali con motori elettrici efficienti e a controllo elettronico, le case costruttrici possono raggiungere più rapidamente i loro obiettivi di riduzione dei consumi.
Le misurazioni di posizione offerte dall’AS5715, caratterizzate da un’elevata precisione e da una bassa latenza, migliorano i sistemi di controllo dei motori elettrici, permettendo così di massimizzare la coppia, limitare le ondulazioni di coppia e ottenere un’elevata efficienza nei motori ad alta velocità. Un sistema di rilevamento della posizione basato su un chip AS5715, installato su una semplice ed economica scheda stampata insieme alla sua bobina, può garantire una precisione di ±0,3° a velocità di rotazione massime di 100.000 giri/min in diversi tipi di motori, inclusi i PMSM a quattro coppie di poli.
Facilità di gestione delle misurazioni in uscita
Gli sviluppatori che hanno già lavorato sui resolver scopriranno che la modalità di funzionamento dell’AS5715 non è così diversa. Il chip offre due coppie di uscite analogiche differenziali in sinusoide e cosinusoide. Queste possono essere risolte in una misurazione angolare applicando una funzione arcotangente nel controllore host.
La documentazione completa e le istruzioni specifiche fornite da ams per ogni applicazione illustrano come progettare le bobine Tx e Rx nella scheda sullo statore e il componente di rilevamento montato sul rotore.
Inoltre l’AS5715 supporta i programmi delle case costruttrici per ottenere la conformità alla norma di sicurezza funzionale ISO 26262. Un sistema di misurazione totalmente ridondante può essere implementato installando due chip AS5715 sulla scheda del sensore.
