¿Cuál es el voltaje mínimo que puedo usar para hacer funcionar un motor BLDC?

La salida de par de un motor eléctrico es directamente proporcional a la corriente del motor (¡no a la tensión!), y la corriente (I) es aproximadamente igual a

DondeVeslatensióndealimentacióndelmotor,Reslaresistenciadeldevanadoyεeslafuerzaelectromotriz(backEMF).

ElEMFposterioreselvoltajequeestaríapresenteenlosterminalesdelmotoramedidaqueelmotorgirasinqueseleconectenada.Estatensiónesproducidaporelmotorqueactúacomounalternador,porasídecirlo,yesdirectamenteproporcionalalavelocidadderotación.ElEMFposteriorlimitalavelocidadmáximadelmotoracualquiervoltajedebateríadado,porqueaciertavelocidadderotación,elEMFposterior"anulará" el voltaje de la batería. Esto evita que fluya más corriente al motor y, por lo tanto, reduce el par a cero.

  

Recibí un catálogo del fabricante que indica que el motor requiere una corriente continua de 32 amperios y dará un par continuo de 4.8 Nm y requerirá 60 A durante 3 segundos para suministrar 14.4 Nm al comienzo.

Estás malinterpretando las especificaciones.

• El motor no requiere una corriente continua de 32 A para girar, solo consumirá un par de amperios sin carga. 32 A es la corriente máxima que puede permitir que el motor dibuje indefinidamente sin riesgo de daños. (32 A * 48 V = 1536 W, que coincide con su descripción de "Estoy usando un motor BLDC de 48V 1500 W").

• 4.8 Nm es el par producido a esa corriente continua máxima de 32 A. Esto implica que el motor consumirá un amperio por cada 0.15 Nm de carga. Suponiendo que el motor es 85% eficiente, esto también implica una velocidad de rotación de aproximadamente 2540 rpm a la tensión máxima de 48 V (1500 W * 0,85 / (2 * π * 4,8 Nm) = 42,3 Hz = 2540 rpm). El EMF posterior aumentará en aproximadamente un voltio por cada 53 rpm.

• El motor no requiere 60 A durante tres segundos para comenzar a girar. La especificación original probablemente pretendía que "puede sobrecargar de forma segura el motor con 60 A (aproximadamente el doble de la corriente nominal) durante tres segundos cuando acelera desde el reposo". No estoy seguro de cómo se desarrollaría 14.4 Nm a 60 A, mientras que solo produciría 4.8 Nm a 32 A; la relación entre el par y la corriente es lineal, por lo que algo no está bien con esos valores.

  

¿Es posible hacer funcionar un motor BLDC a voltajes más bajos que su voltaje nominal?

Cuando enciende el motor por primera vez, la velocidad es cero. Esto significa que el EMF posterior también es cero, por lo que las únicas cosas que limitan la corriente del motor son la resistencia del devanado y la tensión de alimentación. Si el controlador del motor emitiera la tensión total de la batería (48 V) al motor a bajas velocidades, el motor y / o el controlador simplemente se derretirían debido a la corriente excesiva. En consecuencia, cada controlador BLDC ya hace lo que estás pidiendo; la tensión total de la batería se aplica al motor solo en la configuración de velocidad máxima.

  

¿Puede un motor BLDC arrancar si no puede obtener su corriente de arranque?

No. La salida de par de un motor eléctrico es directamente proporcional a la corriente del motor, por lo que si su motor necesita 20 A para generar el par suficiente para superar la fricción estática del vehículo y el tren motriz, algo menos no funcionará.

Dicho esto, su fuente de alimentación (por ejemplo, células solares) no tendrá que proporcionar, por ejemplo. 10 A para que la corriente del devanado sea de 10 A. Esto se debe a que cuando el controlador del motor emite una tensión más baja que la tensión de entrada, el ancho de impulso modula la salida, actuando efectivamente como a buck converter y la tensión de intercambio para la corriente. Por ejemplo, si el motor consume 60 A a 2.5 V (150 W), sus paneles solares solo tendrán que proporcionar 3.13 A a 48 V (aún 150 W), más cualquier ineficiencia.