Al usar simulaciones (SPICE), necesito modelar un motor de CC o un electroimán, relé, etc. como un RL en serie.
Puedo medir la resistencia R por un óhmetro. Pero no pude encontrar una manera fácil de averiguar el valor de l. ¿Debo usar una señal de CA sinusoidal y medir la impedancia de las ecuaciones fasoriales para eso? Pero entonces necesitaría otro equipo.
¿Alguna idea?
Si tiene un generador de onda cuadrada y un osciloscopio, puede utilizar el método de constante de tiempo L / R. Conecte el generador a la bobina en serie con una resistencia y coloque el alcance a través de la resistencia. Ajuste el valor de la resistencia y la frecuencia de onda cuadrada para obtener una forma de onda exponencial como esta: -
Ahora mida el tiempo que tarda la tensión en caer hasta el 37% de su valor máximo. Esta es la constante de tiempo L / R, T = L / R. R es la resistencia total en el circuito (resistencia de la bobina + su resistencia). Ya sabes T y R, así que coloca esos valores en la fórmula y reorganízalos para obtener L = T * R.
La inductancia se mide aplicando una señal sinusoidal y luego midiendo la diferencia de fase entre la forma de onda de voltaje y la forma de onda de corriente. Conecte el motor a un generador de funciones o similar. Coloque una resistencia en serie entre el motor y el generador de funciones en el lado negativo. Conecte un canal de osciloscopio a través del generador de funciones. Conecte el segundo canal a través de la resistencia con el punto de conexión a tierra común en el lado negativo del generador de funciones. Esto mostrará la forma de onda de voltaje y la forma de onda actual. Midiendo la diferencia de fase entre ellos se puede calcular la inductancia.
Tienes un alcance, puedes hacer pulsos.
Si tiene la resistencia de CC, puede elaborar un esquema en el que la resistencia probablemente no suponga una diferencia superior al 10%. Entonces puede estimar la inductancia asumiendo sin rodeos que la inductancia es todo lo que está midiendo con un pulso de voltaje fijo. Por supuesto, la resistencia interna siempre hará una diferencia y la línea nunca será perfectamente recta y si conoce todos esos paradigmas de modelado y entiende las matemáticas con todo el material de e-power, entonces puede usar la línea curva resultante para obtener una gran cantidad de predicción más precisa. Pero si no lo hace, si ve una línea muy curva, debe ajustar el tiempo de impulso hacia abajo para limitar la corriente acumulada, de modo que permanezca en la región mayormente lineal. (O puede aumentar el voltaje, pero tenga cuidado de verificar que el motor no se mueva).
Si usa un voltaje fijo, la corriente a través de una inductancia perfecta se determina solo por el voltaje que lo atraviesa y el tiempo que el voltaje ha estado en él, tomado sobre el valor del inductor, de este modo:
I = (V*t)/L
Para reiterar: Esto solo cuenta para un voltaje fijo, esto es el resultado de una integración sobre voltaje constante sobre una inductancia perfecta. Por lo tanto, debe asegurarse de que la resistencia de CC interna se puede descuidar (la línea debe ser razonablemente plana).
Así que lo conectas así:
Al permitir que el alcance del trazo (y registrar, si es posible) la señal de (Sonda 2 - Sonda 1), se ve el voltaje en la resistencia de medición actual. A continuación, aplica un voltaje que no hará girar el motor (de lo contrario, obtendrá EMF inverso y todo tipo de ruido de contacto que arruina sus resultados de más de una forma).
Seleccione un MOSFET con un buen R-on que se haga específicamente para encender / apagar cargas. Preferiblemente los inductivos e incluso más preferiblemente los que son más grandes que los suyos (cuanto menos tiempo y energía desperdicie el MOSFET, mejor se medirá).
Luego, si enciende el MOSFET con una señal de pulso después de que el motor se haya relajado completamente, puede ver que la corriente (voltaje sobre la resistencia) aumenta. Cuando el pulso es 1s y ve una corriente de 1A al final, después de aplicar 1V, sabiendo que la resistencia es 0.1Ohm o menos, ignora la resistencia y obtiene:
L = (V*t)/I = (1*1)/1 = 1H Lo que, por supuesto, sería ridículo, pero en el ejemplo, se permite el ridículo.
Por supuesto, si está asumiendo que la Rdc es despreciable, debe hacer que su resistencia sensorial actual sea tan pequeña o más pequeña, de lo contrario, estará agregando más resistencia parasitaria.
El truco, por lo general, es seleccionar un voltaje lo suficientemente alto como para permitirte obtener una buena respuesta con una duración de pulso razonable, pero eso simplemente no hace que nada se mueva realmente.
Una última advertencia:
Esto solo te dará la inductancia estática. Para modelar completamente un motor, necesita muchos más parámetros y necesita conocer la carga estática y / o dinámica, pero esos modelos son demasiado avanzados para explicar como respuesta a este problema en particular.
Es posible que el solo hecho de tener la inductancia estática le permita modelar correctamente las partes más importantes del motor y luego, en el mundo real, necesitará hacer un par de ajustes adicionales para tener en cuenta los efectos del giro del motor o se carga mientras se alimenta o se detiene mientras se alimenta. En el supuesto de que este sea el caso, lo dejaré aquí.
Lea otras preguntas en las etiquetas dc motor inductance