BLDC velocidad máxima KV o Hz?

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Por lo que he entendido, la clasificación de KV para un motor nos da la velocidad del rotor basada en el voltaje aplicado en la fase del motor. Habiendo profundizado un poco en los inversores / ESC, llegué a la conclusión de que es más bien la frecuencia de los desplazamientos de fase lo que establece la velocidad del motor.

Pero supongo que hay alguna fuerza electromagnética (¿lorentz / laplace?) que define la fuerza ejercida sobre un cuerpo que conoce el voltaje que fluye a través de él.

Lo que estoy pensando es que la frecuencia de desplazamiento define la velocidad, pero la corriente / voltios que pasan por cada bobina definen la fuerza / aceleración máxima con la que se puede jalar el rotor. Y como la conmutación a cero se realiza en un cruce cero de la fase flotante, esta aceleración máxima (por lo tanto, el tiempo que se llega a realizar con la rotación cero) limita la frecuencia de conmutación.

¿Podría alguien ayudarme a resolver esto?

    
pregunta nairyo

3 respuestas

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Debe considerar tanto la frecuencia como la Kv al conducir un motor BLDC, y los controladores de los motores difieren en la forma en que lo tienen en cuenta. Por lo tanto, ambos puntos son correctos.

La velocidad de rotación está directamente relacionada con la frecuencia de conmutación y el conteo de polos.

Y Kv * la velocidad de rotación te da el EMF de retroceso.

Si define la velocidad del motor generando una frecuencia fija, entonces, como dice JonRB, debe suministrar suficiente voltaje para superar la suma de:
V1 = Kv * velocidad real del motor
V2 = Pérdida IR de la resistencia del motor y el par requerido para superar la fricción y la resistencia de carga
V3 = Pérdida de IR del par requerido para acelerar la carga del rotor si la velocidad real no llega a la frecuencia de conducción.

Igual que Kv = Velocidad / Voltaje. la constante de par Ki = Par / Corriente.

En las unidades SI, Ki es simplemente 1 / Kv: los usuarios que no pertenecen a SI tienen que recordar un número de conversión divertido (que he olvidado), así como a cuál oz, lbs, pies, pulgadas se refiere, o buscar en un libro de texto.

Entonces, dado Kv, puede calcular Ki, y por lo tanto V2 y V3 para ambos componentes de la corriente I del motor.

Al conducir un BLDC desde una frecuencia fija, V3 es crítico: si la frecuencia es demasiado alta o la tensión de alimentación es demasiado baja, el motor simplemente no arranca, por lo que es normal aumentar la frecuencia hasta alcanzar la velocidad deseada .

Luego, si la tensión de conducción es fija y más alta que V1 + V2 combinada, el motor funcionará, pero de manera ineficiente, es decir, desperdiciará energía en estado estable (a velocidad constante V3 = 0), por lo que para un funcionamiento eficiente debe reducir la conducción. voltaje a V1 + V2 (generalmente a través de PWM).

Esto puede complicarse, por lo que la mayoría de los controladores funcionan como en la respuesta de Bruce: la velocidad del motor se controla mediante voltaje, y el BLDC detecta la fase del EMF posterior o la posición del motor por separado a través de sensores de efecto Hall o codificadores rotatorios. y controlar la frecuencia de conmutación para adaptarse a la velocidad real.

    
respondido por el Brian Drummond
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Por lo que he entendido, la clasificación de KV para un motor nos da la   Velocidad del rotor según la tensión aplicada en la fase del motor.

Creo que te refieres a Kv ('v' en minúscula) que es la 'constante de velocidad' del motor. Esta es la velocidad de rotación requerida para generar un Back-EMF de 1 voltio. Si se especifica Kv en rpm / V, multiplicar Kv por el voltaje aplicado le proporciona las rpm cuando Back-EMF es igual al voltaje de suministro, que es el más rápido que puede alcanzar ese voltaje (más rápido y estaría actuando como un generador, no un motor).

Un motor perfecto siempre girará a esta velocidad. Un motor práctico tiene una resistencia que reduce la tensión de alimentación efectiva y hace que funcione más lentamente a medida que aumenta la corriente. Cuando el motor está libre, solo consume una pequeña corriente para superar las pérdidas internas, por lo que las rpm sin carga generalmente son solo un poco más bajas que Kv * Vs.

  

Lo que estoy pensando es que la frecuencia de desplazamiento define la velocidad, pero   la corriente / voltios que pasan por cada bobina define el máximo   fuerza / aceleración con la que se puede jalar el rotor.

Principalmente es Voltios lo que determina la velocidad y la frecuencia de conmutación. En el arranque, el rotor está parado y no produce Back-EMF, por lo que la corriente está limitada solo por la resistencia de los devanados. Esta corriente produce un par que acelera el rotor. A medida que el rotor se acelera, produce Back-EMF, lo que reduce la tensión en la resistencia del devanado y reduce la corriente y el par. Las rpm se estabilizan cuando el torque cae para igualar las pérdidas por fricción y la carga del eje (sin dejar un torque excesivo para la aceleración).

Un controlador BLDC sin sensores monitorea constantemente la forma de onda Back-EMF y conmuta en cada cruce por cero. A diferencia de un variador de CA, no establece una frecuencia y obliga al motor a girar a esa velocidad. El ESC genera su frecuencia de conmutación como reacción a la velocidad que ya está haciendo el motor. La velocidad se controla variando el voltaje aplicado al motor (generalmente con PWM).

La conmutación debe mantenerse necesariamente sincronizada con la rotación, por lo que se podría decir que la frecuencia de conmutación está 'definida' por la fuerza / aceleración del rotor, que a su vez está 'definida' por las constantes del motor Kv (constante de velocidad), Rm (resistencia), e Io (corriente sin carga). Usando estas constantes puedes calcular las rpm y la corriente esperadas con cualquier carga.

    
respondido por el Bruce Abbott
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La frecuencia es la cantidad enormemente dominante

Frecuencia

Una máquina BLDC / BLAC es básicamente máquinas Sync y, por lo tanto, la frecuencia del rotor es proporcional a la frecuencia del estator eléctrico (constante de proporcionalidad es el conteo de pares de polos.

Voltage

Dicha tensión es igualmente clave porque necesita poder inyectar CA en el estator. Con un aumento en la frecuencia eléctrica, la frecuencia mecánica aumenta, lo que a su vez aumenta el backEMF presentado por la máquina (donde la constante de proporcionalidad es Ke).

En algún momento se quedará sin tensión de alimentación para superar el backEMF, la resistencia resistiva y amp; La caída inductiva. Con el aumento de la velocidad, la cantidad de corriente requerida aumenta igualmente para superar el par de arrastre. Agregue algo de carga mecánica al sistema y la caída de voltaje inductiva es comparable a la de backEMF

    
respondido por el JonRB

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