¿Por qué los motores de CA tienen varias formas EMF de respaldo?

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Acabo de ver en uno de los hilos que, aparentemente, un motor síncrono de imán permanente y un motor de CC sin escobillas tienen diferentes formas de EMF en la parte posterior. ¿Pero por qué? ¿Pensé que esos dos eran exactamente iguales en la construcción, y solo había un inversor integrado corriente arriba en el BLDC?

Si esos 2 no son los únicos que tienen varias formas EMF de respaldo, la pregunta adicional es: ¿cuál es la forma EMF de atrás de las distintas tecnologías de motores de CA?

    
pregunta Mister Mystère

2 respuestas

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La ley de Faraday nos dice que cuando tiene un flujo magnético cambiante a través de un bucle de cable, se induce un voltaje en ese cable igual a la tasa de tiempo de cambio de ese flujo magnético. En otras palabras, \ $ e = \ frac {d \ Phi} {dt} \ $, donde e es el voltaje inducido y \ $ \ Phi \ $ es el flujo. Si tiene un giro con varias vueltas, la ecuación se convierte en \ $ e = N * \ frac {d \ Phi} {dt} = \ frac {d \ lambda} {dt} \ $, donde \ $ \ lambda \ $ es el enlace de flujo. Tenga en cuenta que esto significa que la forma de la tensión inducida (que, en el caso de los motores a menudo se denomina back-emf) depende de la forma del enlace de flujo.

Lo que hace que el enlace de flujo tenga diferentes formas depende del diseño magnético del motor: la forma de los imanes, la forma de los dientes de laminación, cómo se distribuyen las bobinas en el motor, el ancho de las ranuras, etc. .Los motores BLDC tienden a tener una forma trapezoidal posterior y los motores PMSM tienden a tener una forma sinusoidal posterior. Sin embargo, es imposible diseñar y fabricar motores con back-emf verdaderamente trapezoidal o sinusoidal real. Entonces, por ejemplo, en un motor BLDC, la parte posterior de la emf se verá trapezoidal pero tendrá bordes redondeados.

Cada tipo de motor tiene una forma trasera-fem. Por ejemplo, el back-emf forma un motor PMDC con cepillos y un conmutador parece una forma de onda de CC rectificada. Si observa las bobinas individuales en un motor PMDC, tendrán tensiones de CA inducidas en ellas, y el conmutador las rectificará. Los motores de inducción trifásicos generan back-emf sinusoidales de 3 fases en los devanados del estator.

    
respondido por el Eric
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Sólo para poner una base correcta. Son máquinas sincrónicas y amp; El análisis de la máquina es el mismo para todos los tipos.

Una máquina síncrona es un tipo de máquina que tiene flujo de CA en el estator & Flujo de corriente continua en el rotor (aparte de las máquinas). Generan un par de torsión solo a velocidad síncrona: la frecuencia del rotor y la frecuencia del estator, de ahí el nombre.

Tienen estatores enrollados conectados a una fuente de CA con un rotor enrollado para producir un campo de CC, conectados mediante anillos deslizantes (algunos usan mercurio o polvo de grafito). Estas suelen ser las grandes máquinas de tipo rejilla nacional.

Luego están los rectificadores de diodo giratorios Tipo de excitador principal para facilitar una excitación de campo del rotor "sin escobillas".

Luego, tiene el tipo de rotor de imán permanente donde los imanes de la superficie del rotor producen el flujo de CC necesario para la operación de generación síncrona del motor. Estas son máquinas sincrónicas de imán permanente.

Hay dos tipos que existen

  1. Corriente alterna de imán permanente: PMAC
  2. Corriente continua de imán permanente: PMDC

Para ser claros, ambos tipos producen un AC backEMF si son impulsados hacia atrás. Ambos necesitan que su estator esté excitado con un campo de CA (y, por lo tanto, necesitan algo para generar una corriente / voltaje de CA). Lo que es importante es el tipo de control & La forma del flujo.

PMDC, como su nombre lo indica es DC. Como dije anteriormente, no están controlados por DC sino por AC. Sin embargo, el controlador operará con una cantidad de CC y una etapa de conmutación final cambiará dicha forma de onda a través de puntos de conducción de 60 grados.

PMAC, como su nombre lo indica es AC. El núcleo del controlador será probablemente una forma de controlador de modulación vectorial espacial que utiliza Clark & Aparcar (para luego producir una representación de DC para controlar).

¿Por qué la diferencia? Bien para las mismas características del eje (torque, velocidad) y para el mismo volumen y amp; el peso de un BLDC producirá un par más alto y amp; Tiene un control muy simple. El inconveniente es el backEMF más alto que se produce & el rizado de torsión que se genera.

Para obtener el máximo de un control BLDC, el BackEMF debe estar "configurado" para maximizar el enlace de flujo. Al aplicarse la corriente continua en secciones eléctricas de 60 grados, el BackEMF debe parecerse mucho a esto y, por lo tanto, tiene una forma trapezoidal en lugar de ser sinusoidal.

¿Cómo se hace esto sin embargo? El método habitual es a través de un diente de estator más grueso, una punta de diente más áspera y amp; los imanes del rotor no tienen un paso completo (es decir, un rotor de 4 pares de polos con imanes de superficie no los cubriría a 90 grados, sino a ... 87 grados). Esto produce un período de enlace de flujo MUY bajo que configura el BackEMF para que sea trapezoidal.

    
respondido por el JonRB

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