Cómo modelar un motor de CC en LTSpice si solo su voltaje nominal y máx. actual se conoce?

¿Para qué lo estás modelando?

¿Inmunidad al ruido de los circuitos cercanos?
Características del lazo de control PID, para permitir la sintonización de bucle Protección contra cortocircuitos, temperatura y corriente de bloqueo?
¿Protección contra sobretensiones, incluida la conducción del eje sin potencia aplicada? ¿O arranque básico y control de velocidad en el driver?

Todos estos requieren diferentes modelos simples, o un modelo realmente completo, que sería innecesariamente complicado en la mayoría de los escenarios ...

Para un modelo simple para un motor de juguete, puede ignorar aspectos mecánicos como la inercia de la carga.

Sugiero que se ejecuten varios modelos de complejidad o severidad cada vez mayores.

1. Una resistencia simple = tensión nominal / corriente nominal. Pruebas de funcionamiento básico. Observe la disipación de energía en el controlador, compárelo con su disipador térmico.
2. Una resistencia simple = resistencia de bobinado medida. Pruebas de que el conductor puede sobrevivir a un motor parado. Está bien si se apaga o consume suficiente corriente para quemar un fusible de manera confiable (por ejemplo, > = 2x la clasificación del fusible). O bien, mire la disipación de energía en el controlador en este peor de los casos, compárelo con su disipador térmico.
3. Un modelo más complejo que incluye una fuente de voltaje dependiente de la velocidad (EMF) y una inductancia realista en serie con la resistencia de bloqueo. Esto prueba que el conductor puede suministrar suficiente corriente para iniciarlo, y condiciones de sobretensión debido a la inductancia del motor. Conduzca la fuente de voltaje con una rampa de 0 a velocidad nominal durante unos segundos.
4. Si es posible rotar el eje mientras el conductor no está encendido, el motor actuará como un generador. El modelo (3) se puede usar para probar que el conductor sobrevivirá a este escenario.

  

O debería decir, ¿podemos modelar un motor de CC como una resistencia si conocemos a una velocidad y un voltaje específicos que consumen una cantidad conocida de corriente?

No será realista; usando solo una resistencia su motor no tendrá ninguna inercia. Incluso los modelos mínimos de motores utilizan un inductor y una fuente de emf posterior. Además, cuando se acerca a la condición de bloqueo, su motor ya no es un circuito magnético lineal porque se acerca a la saturación.

Para los modelos SPICE2 que funcionan con la mayoría de las implementaciones, consulte el circuito "nivel 1" en " Modelos de máquina DC para simulación SPICE2 ". Utilizan un truco en el que se utiliza un diodo para aproximar la saturación de la curva de Tanh; eso es "enfoque 2" allí. También puedes usar un circuito lineal por partes como en su "enfoque 1", pero luego tendrás una transición brusca.

Por lo general, se modela con una R y una L en serie y una fuente de voltaje dependiente de la velocidad (EMF).

Puede intentar dar un breve impulso de voltaje a los terminales del motor (no debe comenzar a moverse, por lo que sería mejor arreglar el rotor) y medir la corriente. La corriente se asentará y usted puede medir la constante de tiempo y calcular sus valores R y L de esta manera.

Para determinar el valor KV para modelar la fuente de voltaje, recomiendo el siguiente PDF: enlace

Si también desea modelar, el comportamiento mecánico (aceleración, velocidad, etc.) se está volviendo más difícil en LTSpice (es posible que desee cambiar a Matlab o similar). Básicamente, también es un sistema de primer orden que se puede describir como un integrador (descuidando la fricción que suele depender de la velocidad). Debería encontrar más información al respecto en la literatura de la teoría del control.

Saludos C.