Nei sistemi a velocità variabile sta divenendo ormai consolidato l'uso di motori ad induzione, che dal punto di vista della manutenzione, del costo, della robustezza, offrono notevoli vantaggi rispetto ai motori a collettore. Questa tendenza è stata accelerata grazie all'aumento delle potenze impiegabili con i dispositivi elettronici a semiconduttore, ed alle accresciute prestazioni dei controllori.
Con l'evoluzione della microelettronica e dell'elettronica di potenza, infatti, è possibile implementare delle tecniche di controllo più sofisticate ed operare con frequenze di switching più elevate, con il vantaggio di poter ottenere prestazioni dinamiche migliori ed un contenuto armonico della tensione in uscita all'inverter spostato verso frequenze più elevate.
Le più comuni tecniche di modulazione controllano separatamente le tensioni presenti su ogni uscita di un inverter trifase, la SVM (Space Vector Modulation), invece, tratta l'inverter trifase come un'unica entità utilizzando la teoria dei vettori di spazio.
Tra I vantaggi offerti dalla SVM particolarmente rilevante è la sua naturale implementazione digitale, in quanto l'algoritmo di controllo fornisce direttamente in forma numerica il valore dei vettori che bisogna generare in ogni periodo di campionamento.
La SVM, inoltre, genera un minor ripple di coppia e fa in modo che il motore assorba correnti meno distorte.
La tensione di uscita su ogni gamba dell'inverter, tuttavia, differisce dalla tensione ideale desiderata a causa degli effetti del "tempo morto ", ossia il breve periodo di tempo che è necessario introdurre tra il comando di spegnimento di uno switch dell'inverter ed il comando di accensione dell'altro switch della stessa gamba.
Il tempo morto, che consente di evitare cortocircuiti dell'alimentazione dovuti all'accensione ed allo spegnimento non istantanei dei dispositivi elettronici che costituiscono gli interruttori statici dell'inverter (switch), causa una riduzione nella componente fondamentale della tensione di uscita ed introduce armoniche di ordine basso che si riflettono negativamente sul funzionamento del motore. Pertanto di fondamentale importanza è la possibilità di compensare, mediante opportuni algoritmi, gli effetti del tempo morto.
Nel presente lavoro viene affrontato il problema di non linearità introdotto dal tempo morto e, oltre a circuiti di modulazione e di introduzione di tempo morto, viene proposto un circuito di compensazione con il quale la tensione presente in uscita all'inverter torna ad essere molto prossima a quella ideale, consentendo al motore di funzionare senza problemi anche alle basse velocità di rotazione. In particolare il lavoro si apre con una breve panoramica sull'evoluzione delle tecniche di modulazione ed una esposizione delle modulazioni SVM.
Proseguendo con lo studio dei problemi relativi al Tempo Morto, nel capitolo III vengono esposte le idee alla base del modulatore SVM e del circuito di compensazione proposto. Il capitolo IV è dedicato alle principali caratteristiche dei Dispositivi Logici Programmabili, con i quali sono stati realizzati i circuiti digitali utilizzati. Nel capitolo V, vengono proposti iI circuiti necessari per l'introduzione del Tempo Morto, nonché quelli destinati alla sua compensazione. I capitoli VI e VII, invece, espongono i circuiti digitali mediante I quali sono stati costruiti i modulatori SVM asimmetrico e simmetrico.
In conclusione, nel capitolo VIII, vengono mostrate le misure sperimentali mediante le quali è stato possibile confermare la validità delle soluzioni proposte.