Cuando graficé el voltaje de suministro de una batería LiPo de una celda durante el período de trabajo, descubrí que el voltaje de suministro caería drásticamente cuando se ordenara al motor que acelerara.
Esto es normal y se llama "caída". Imagínese si no se cayera: no habría límite para la cantidad de energía que podría extraer de la batería. Esto es claramente irrazonable por lo que hace que la caída sea razonable.
Creo que esto está de alguna manera en contra del modelo de motor DC. Si la velocidad de descarga de la batería aumenta para generar más par en el lado del motor de CC, la tensión de alimentación debe aumentar en lugar de disminuir.
¿Cómo aumentaría el voltaje de la batería? El voltaje de la batería está determinado por la química. El voltaje máximo está siempre en la condición descargada.
Porque el motor puede ser considerado como un inductor.
Inductor no inductor.
Hay cinco picos de caída cuando se ordena al motor que acelere.
Perfectamente normal.
Modelo de batería
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Figura 1. Modelo de batería y carga.
El método estándar para predecir la caída de voltaje de la batería es modelar la batería como una batería perfecta (voltaje constante) con una resistencia interna de la serie. Si los terminales de la batería están en circuito abierto, el voltaje medido en ellos será el voltaje de la batería. Una vez cargada, la tensión del terminal caerá proporcionalmente a la corriente consumida. Si se conoce la resistencia interna, \ $ R_ {INT} \ $ esto puede calcularse como \ $ V_ {DROP} = I \ cdot R_ {INT} \ $.
Modelo de motor
simular este circuito
Para una situación de alimentación directa por batería, como la suya, el motor de CC puede modelarse como una resistencia cuya resistencia es igual a la resistencia del devanado del motor en serie con una tensión de CC "back-emf" (fuerza electro-motiva o tensión) fuente. Sabemos que un motor de CC actúa como un generador y que la tensión generada es proporcional a la velocidad. Por lo tanto, el back-emf es proporcional a la velocidad.
- En el encendido, la velocidad es cero, por lo que el back-emf es cero. La corriente de la batería estará limitada por las resistencias de la batería y del motor. \ $ I = \ frac {V_ {B}} {R_B + R_M} \ $.
- Una vez que el motor comience a girar, la emf trasera comenzará a aumentar, oponiéndose al flujo de corriente. La corriente ahora está dada por \ $ I = \ frac {V_B - V_M} {R_B + R_M} \ $ donde \ $ V_M \ $ es el back-emf. (Puedes ver que la ecuación anterior es esta ecuación con \ $ V_M \ $ = 0).
El resultado es que cuando se carga el motor, la velocidad disminuye, el back-emf, \ $ V_M \ $, disminuye y la corriente aumenta.
Inductancia de las bobinas no desempeña un papel importante en un motor típico, ya que la resistencia es dominante. Es mucho más importante en los controladores y conmutadores PWM, donde la inductancia genera picos y transitorios que deben manejarse adecuadamente para evitar la destrucción de semiconductores y contactos, así como la interferencia electromagnética.
Si puede obtener o medir la resistencia y la inductancia de su motor, será instructivo calcular el voltaje esperado en el elemento inductivo usando \ $ V = L \ frac {dI} {dt} \ $ donde \ $ \ frac {dI} {dt} \ $ es la tasa de cambio en corriente en A / s.
