He estado intentando calcular cuánta corriente consumirá un BLDC dado un tamaño de hélice conocido, empuje, resistencia interna, clasificación de Kv, voltaje de suministro (Vin) y corriente de ralentí. Mis parámetros de la hélice son los siguientes;
Diameter=34; %Propeller diameter(In)
Pitch=11; %Propeller pitch(In)
Pitch_m=Pitch*0.0254; %Propeller pitch(M)
Radius_m=0.0254*(Diameter/2); %radius in meters
Area=pi*(Radius_m^2); %Disc Area
La información que tengo sobre los motores es la corriente de ralentí, la resistencia interna del bobinado y su clasificación Kv.
%Motor Characteristics (Defined)
Io=1.30; %No load current(I)
Rm=0.21; %Internal Resistance(R)
Kv=100; %Revolutions per Volt
Estoy calculando la velocidad del fluido utilizando algunas ecuaciones básicas de empuje que saqué de un foro.
%Thrust equations
rho=1.225;
Pconst=1.15;
Thrust=130.9; %Reference thrust from experimental results
V=sqrt(Thrust/0.5/rho/Area); %speed of fluid moved by propeller
P_aero=Thrust*V; %aerodynamic power
Pmec=P_aero*Pconst; %mechanical power
RPM=V/(Pitch_m/60); %revolutions per second
Finalmente, estoy calculando la corriente del motor de la siguiente manera (no se usa todo lo que aparece a continuación)
%Motor Equations
Ke=1/Kv;
Kt=Ke; %Torque constant equals back emf constant
Vin=40; %Input Voltage(V)
a=-Rm/Pmec
b=(Vin+(Rm*Io))/Pmec
c=-1*((Vin*Io)/Pmec)
p= [a b c];
Iin= roots(p);
Vloss=Iin*Rm;
Para explicar los puntos a, b, cy p, llegué a eso ampliando lo siguiente y encontrando las raíces.
Pmec = (Vin - Rm * Iin) * (Iin - Io)
Cuando ejecuto esto en MATLAB, los valores que obtengo son:
Mechanical power: 2874.5 Watts
Aeronautiical power: 25003 Watts
Vin: 41V
Iin: 174A
Obtengo 174A para Iin, que es un valor de corriente colosal. En el sitio web del fabricante, el consumo actual de este motor cuando produce 13392 gramos de empuje es de 52 amperios a 2092 vatios de potencia, dado un suministro de 40 voltios.
El motor es un Tmotor U12KV100. Las ecuaciones son del foro vinculado abajo
editar: hubo un error de orden de magnitud en el script. Desde entonces, he corregido el error, sin embargo, el consumo actual sigue siendo poco realista y está muy lejos de los datos experimentales proporcionados por el fabricante.
edit2: aclaró algo de confusión en Vin. Estaba calculando la cantidad de voltaje requerido, aunque conocía el voltaje de suministro 40.