Control de velocidad basado en la conmutación del motor BLDC

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Estoy trabajando en un proyecto que tiene un motor para controlar un giroscopio (tiene bastante masa y queremos que funcione a 60 krpm o más). El motor que construimos tiene una inductancia muy baja. Comenzamos a usar un par de kits de desarrollador de los principales fabricantes, pero hemos descubierto que la frecuencia PWM que debemos usar para no tener una ondulación de corriente destruye la forma de onda (alrededor de 100 kHz o más) está fuera de su rango operativo normal. Una vez que llegamos al 100% del ciclo de trabajo, las cosas tienden a comportarse bastante bien (aunque todavía no perfectamente).

Pensábamos que, dado que no necesitamos control de velocidad o par, los tableros comerciales son realmente excesivos. Solo tenemos que girar el giroscopio hasta un RPM establecido, y luego aplicar algo de energía de vez en cuando para que siga funcionando a esa velocidad.

Así que nos pusimos a pensar, ¿qué pasaría si prescindimos del control de voltaje PWM y lo ejecutamos al 100% del ciclo de trabajo? Pero para controlar la velocidad, solo ajustaríamos la frecuencia con la que aplicamos ese 100% al no aplicarla en cada conmutación. Tiene suficiente inercia para funcionar por un largo tiempo antes de perder mucha energía notable. He estado mirando alrededor para ver si alguien más ha descrito este método, pero me he quedado vacío (así que me imagino que hay un error fatal en nuestro razonamiento).

El motor tiene sensores de pasillo. Y nos dimos cuenta de que podríamos ajustar el PWM en el inicio para un aumento más suave, aunque eso es una parte muy insignificante del tiempo de operación total del dispositivo.

Entonces, mi pregunta es, antes de comenzar a programar esto, ¿sería este un método aceptable o me falta algo? Y si es así, ¿qué tipo de controlador sería bueno para desarrollarlo? Por ejemplo, un Arduino funcionaría.

(Como telón de fondo, soy programador con un título en Física de hace un tiempo y no un ingeniero con experiencia en motor. Pero realmente disfruto aprendiendo sobre ello)

    
pregunta user1689571

2 respuestas

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Pulsar el motor por completo durante algunos ciclos en ocasiones debería funcionar bien si está de acuerdo con los fuertes impulsos de torsión resultantes en el volante y hacia atrás en lo que esté sosteniendo el motor. Esto también dará como resultado una ondulación de mayor velocidad. Usted tiene que decidir si puede tolerar la fluctuación de la velocidad o no.

Un inconveniente será una menor eficiencia. Los impulsos más cortos de corriente más alta que los impulsos más largos de corriente más baja son los mismos que para el motor, pero no causan la misma disipación en la resistencia efectiva inevitable en serie con los devanados. La disipación de la resistencia es proporcional al cuadrado de la corriente. Por lo general, se intenta impulsar los motores lo suficientemente rápido como para que la inductancia inherente suavice la corriente real como un diente de sierra respecto al promedio. Una corriente promedio constante minimiza la pérdida en la resistencia en serie.

    
respondido por el Olin Lathrop
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En el caso de motores de inductancia muy baja (como panqueques o bobinados), un enfoque probado y verdadero es simplemente agregar inductancia externa.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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