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cemrossonero è interessante per l'argomento che tira in ballo, ma secondo me mal posta.Non mi è chiaro cosa intende con usare l'ADC evitando il sensore di corrente. L'ADC è solamente un convertitore, che prende un segnale elettrico analogico (solitamente una tensione) e lo converte in un corrispondente valore numerico. Il segnale da convertire deve essere generato da qualcosa, e potrà avere un "significato" (ad esempio, essere proporzionale alla corrente o alla tensione di fase).
Provo ad interpretare la domanda... supponiamo di voler misurare la tensione di fase. Anche in quel caso, occorrerà una sorta di "sensore" (ad esempio un partitore di tensione correttamente dimensionato e magari un operazionale in configurazione differenziale), per prendere la tensione di fase e generare un segnale analogico adatto all'ADC, che sia proporzionale alla tensione di fase.
Faccio notare, tra l'altro, che nel caso di alimentazione tramite inverter, la tensione di fase è una PWM (con alcuni effetti non-ideali) ed è molto difficile da misurare: per avere una buona precisione (paragonabile con quella che tipicamente si ha nella misura di corrente, ad esempio 12 bit), occorrerebbe una frequenza di campionamento molto elevata (>10 MHz), e la mole di dati risultante andrebbe processata adeguatamente (ad esempio calcolando la media nel periodo di PWM). Questo richiederebbe l'impiego di hardware particolare, relativamente molto costoso. Siccome siamo interessati all'andamento della "fondamentale" (cioè la parte di bassa frequenza del segnale), si potrebbero applicare filtri passa-basso. Il problema è che, probabilmente, perché siano sufficienti dovranno filtrare "pesantemente" (il contenuto in frequenza legato ai fronti di commutazione è molto elevato) e andranno quindi a distorcere la tensione misurata.
Andando allo scopo dell'idea: voler evitare la misura di corrente in un azionamento per motore trifase.
In un qualsiasi drive per motore, la misura di corrente è fondamentale per un semplice motivo: proteggere i dispositivi di potenza. Anche nei più semplici controllori per motori DC, che non siano dei giocattoli, è prevista almeno una segnalazione della condizione di sovra-corrente.
In un tipico drive industriale, i sensori a disposizione per il controllo misurano:
- tensione del bus DC
- 2 delle 3 correnti di fase
- posizione o velocità (non nel caso sensorless, ovviamente!)
La misura di tutte e tre le correnti di fase è spesso considerata un lusso, così come la misura della tensione di fase (nonostante possa essere utile, quasi indispensabile, in alcuni casi).
Come si vede, nel caso sensorless c'è ben poco da togliere...
Sarebbe pensabile evitare la misura di corrente, misurando la tensione di fase? Direi di no, per varie ragioni:
- Le anomalie (come il corto-circuito) possono esserci a causa di un guasto, e solitamente bisogna intervenire, almeno per farle concludere in poco tempo. In quei casi, il modello del motore non può, ovviamente, prevedere la corrente.
- La precisione con cui conosciamo i parametri del motore non è sufficiente a determinare con precisione la corrente.
- La tensione in un motore, in funzionamento a velocità relativamente alta, tende a dipendere quasi interamente da effetti induttivi (auto-induttanza) e di induzione da parte del rotore. A causa di questi effetti, in un motore asincrono in particolare, la corrente è legata principalmente all'integrale della tensione, per cui in pratica il valore attuale della corrente dipende da tutta la "storia" passata della tensione. Un errore anche piccolo (ad esempio un offset) si accumula, portando nel tempo una eventuale stima della corrente fatta a partire dalla tensione a divergere.
Aggiungo qualcosa sul sensorless, visto che è un argomento che mi sta particolarmente a cuore (ci ho lavorato e ci lavoro parecchio su).
Lo scopo del controllo sensorless è quello di eliminare i sensori meccanici. Le ragioni possono essere, oltre a quelle elencate da
cemrossonero, legate all'affidabilità (quel che non c'è, non si rompe).Bisogna tener conto che, mentre le misure di grandezze elettriche si possono fare "a distanza", cioé in pratica dentro il drive (ad esempio misurando la corrente sulle connessioni in uscita), quelle meccaniche richiedono un cavo dedicato, solitamente delicato (sia meccanicamente che dal punto di vista del rumore elettrico) ed ovviamente costoso (se non altro, per la posa ed il collegamento).
In molte applicazioni non occorre una precisione o una dinamica spinta, perciò ci si può accontentare di un controllo sensorless.
Il controllo sensorless, specie per i motori asincroni, è una realtà ormai da parecchio tempo, anche nei drive commerciali. Con l'asincrono si riesce ad ottenere un controllo di velocità buono, ma solo a velocità non troppo bassa, mentre non si riesce ad ottenere il controllo di posizione. Questo perché, dal punto di vista del modello magnetico, il rotore è isotropo, ossia il suo effetto non dipende dalla posizione (basta guardare come è costruito: è tutto "uguale"). Quindi è fisicamente impossibile dire quale sia la posizione del rotore solo guardando la reazione del motore a stimoli elettrici.
Per il controllo di velocità, è necessario però conoscere la posizione (direzione) del campo di rotore, la sua ampiezza e la velocità meccanica del rotore. Quest'ultima non viene stimata direttamente ed esattamente, perché si può stimare con buona precisione la velocità con cui si muove il campo di rotore, mentre la stima dello scorrimento è molto dipendente dai parametri (che è quasi impossibile conoscere con grande precisione).
Stimare la posizione del rotore di un asincrono guardando la pendenza della corrente non è fattibile, per i motivi che dicevo sopra. Ci sono stati dei tentativi in passato, ma utilizzando motori appositamente modificati. In altri casi si è riusciti a stimare la posizione del campo di rotore, basandosi sul fatto che in quella direzione il percorso magnetico nel ferro fosse saturato. Queste tecniche sono rimaste allo stadio di ricerca.
Il caso dei motori sincroni (specialmente a magneti permanenti e a riluttanza) è un po' diverso da quello dell'asincrono. La diffusione delle tecniche sensorless nell'industria (specie per i drive commerciali) è molto meno ampia, anche perché l'uso di questi motori per applicazioni non "servo" è limitato.
Negli ultimi anni (dal 2010 circa) molti costruttori hanno introdotto il controllo sensorless per questi motori nei loro prodotti, quando questo tipo di macchine è stato impiegato anche in applicazioni non di alta precisione/dinamica, per motivi di efficienza. Rimangono comunque funzionalità non mature, anche perché il controllo sensorless di un motore sincrono, rispetto all'asincrono, è molto meno tollerante rispetto agli errori di stima. In sostanza, come diceva qualcuno, "l'asincrono gira sempre", a differenza del sincrono.
Nel sincrono la posizione che viene stimata è proprio quella del rotore (a dire il vero, un multiplo della posizione meccanica), perché l'effetto del rotore è fisicamente "fissato" alla posizione.
In questo caso, la stima di velocità ha una precisione a regime quasi assoluta, ed in alcune macchine (in particolare tutte quelle a riluttanza e a magneti permanenti interni) è possibile stimare e controllare anche a rotore fermo e quindi fare controllo di posizione (con l'iniezione di appositi stimoli, solitamente in "alta frequenza"). Questi risultati non sono ancora stati trasferiti del tutto all'industria, se non in casi nei quali il drive è realizzato o venduto ad hoc per un certo motore, noto a priori (ad esempio, l'italiana REEL vende da più di 10 anni un pacchetto drive+motore a riluttanza con controllo di posizione, "SSP").
PS: ricordiamoci che, negli inverter industriali, il controllo spesso non ha a disposizione i parametri del motore misurati in laboratorio, ma solamente gli scarni dati di targa, mentre i parametri del motore vengono stimati dal controllore stesso in una procedura off-line, alla messa in servizio ("auto-tuning").
..acc che disamina .. 
