Determinar la velocidad y el par del motor dada una potencia y un voltaje constante

Mirando la hoja de datos, aunque no miente, definitivamente está al borde de ser engañoso.

Tenga en cuenta que la "potencia máxima" indicada se produce en casi exactamente la mitad de las RPM descargadas y la mitad de la corriente de bloqueo. Este es, de hecho, el punto de "potencia máxima" para un motor de este tipo, pero la hoja de datos no menciona que también es el punto de eficiencia nominal del 50%, por lo que disipa 12V * 68A-337W = 479W en ese motor diminuto, que lo destruye, probablemente en minutos.

(Idealmente, se entregaría exactamente la mitad de la potencia, aproximadamente 400W de eje y 400W de calor, pero el motor no es ideal).

El motor es probablemente adecuado para una salida continua de 100-150W y un corto plazo de 200-250W.

Prácticamente, debe operar el motor en el extremo superior del rango de velocidad, y si la velocidad cae por debajo de (digamos) el 70% de la velocidad descargada (o la corriente aumenta al 30% de la corriente de bloqueo), a menos que esto es estrictamente temporal, como comenzar una carga pesada o golpear un lugar frío mientras se mecaniza una superficie de hierro fundido, es necesario cortar la corriente y proteger el motor.

Luego, la pregunta de qué lado de la curva de velocidad de torsión no se aplica, a menos que la protección se haya disparado, debería estar en el lado de alta velocidad.

Puede obtener disyuntores que permitirán una sobrecorriente a corto plazo. Estos son disyuntores de "clase nominal" o clase C para los motores de CA utilizados en la mayoría de las máquinas-herramienta. Sin embargo, no sé nada adecuado para 12V DC. Estaría buscando una fuente de alimentación de 12 V CC que se pueda configurar para que se desconecte si su salida supera los 40 A durante más de un par de segundos. Y como dice Olin, si quieres monitorearlo tú mismo, medir la corriente es definitivamente el camino a seguir.

¿Puede sentir y filtrar los picos de voltaje o la corriente de encendido en el motor para disparar un One shot y luego hacer una salida de velocidad de velocidad de tacómetro para el control servo.

¿O limitar los pulsos de corriente, el LPF y la entrada a un PLL de tipo II y monitorear el control de VCO, el voltaje para la velocidad del tacómetro?

La primera opción es mejor si puede detectar EMF con un acondicionador de pulso limpio.

Probablemente, la forma más fácil de indicar el punto de operación del motor es poner un amperímetro en serie con él. Puede medir la corriente de bloqueo y las corrientes sin carga en la parte frontal. Cualquier corriente de operación real debe estar dentro de ese rango.

Ya que aparentemente tienes una fuente de voltaje fijo (12 V en tu caso), la potencia es directamente proporcional a la corriente. De hecho, la potencia en vatios es la corriente en amperios por el voltaje en voltios. Tenga en cuenta, sin embargo, que esta es la potencia que entra en el motor. La potencia mecánica que salga será diferente. Una forma obvia de ver esto es considerar las potencias de entrada y salida cuando el motor está parado. La potencia de entrada eléctrica será máxima, pero la potencia de salida mecánica será cero. En ese caso, toda la potencia se destina a calentar el motor, lo que tal vez el motor no pueda tomar de forma indefinida.

  

Aunque para un corte dado, puedo encontrar el poder, pero hay dos puntos   a lo largo de la curva de velocidad de par (distinta de la potencia máxima) que le da   poder, entonces, ¿cómo puedo saber en qué punto estoy? El alto par motor a baja velocidad.   punto, o el punto de torsión bajo de alta velocidad?

Se puede decir por el humo :)

En el punto de par de torsión bajo de rpm alta, el motor debería estar funcionando de manera relativamente eficiente (entrega más potencia de la que disipa), pero en el punto de par de torsión alto de rpm baja ocurre lo contrario. La mayoría de los motores están no diseñados para disipar mucha más energía de la que generan, por lo que ejecutarlos en esta región hará que se sobrecalienten.

Un motor de CC con imán permanente o con derivación de derivación tiene un par lineal frente a la corriente y reverso de las revoluciones frente al par en función de la carga variable, lo que brinda una salida de potencia máxima en aproximadamente el 50% de las rpm sin carga.

Su motor tiene las siguientes especificaciones: -

Voltage: 12 volt DC
No load RPM: 5,310 (+/- 10%)
Free Current: 2.7 amps
Maximum Power: 337 Watts (at 2655 rpm, 172 oz-in, and 68 amps)
Stall Torque: 2.42 N-m, or 343.4 oz-in
Stall Current: 133 amps

Con una potencia de salida máxima, está haciendo exactamente el 50% de rpm, produciendo una salida mecánica de 337W a partir de una entrada eléctrica de 816W para una eficiencia del 41%. En este punto operativo, tiene que disipar 479W, que probablemente ya está por encima de su capacidad continua. ¡Cualquier carga mayor aumentará rápidamente la disipación de potencia, hasta 1596 W en el punto de parada! No desea operar el motor en esta región.