¿Cómo puedo medir el EMF para inferir la velocidad de un motor de CC?

Una forma de hacer esto es detener brevemente el motor, el tiempo suficiente para que la corriente residual del voltaje de conducción disminuya, y luego simplemente medir el voltaje. El tiempo que tarda la corriente en asentarse dependerá de la inductancia de los devanados. Esto es fácil de entender, y el intervalo no conducido se puede hacer bastante corto, pero esto tiene desventajas obvias.

Otro método implica un uso inteligente de la ley de Ohm. Un motor puede ser modelado como un circuito en serie de un inductor, una resistencia y una fuente de voltaje. El inductor representa la inductancia de los devanados del motor. La resistencia es la resistencia de ese cable. La fuente de voltaje representa el EMF posterior y es directamente proporcional a la velocidad del motor.

Sipodemosconocerlaresistenciadelmotorypodemosmedirlacorrienteenelmotor,podemosinferirquédebeserelEMEMinversomientrasseconduceelmotor.Aquíescómo:

Podemosignorar \ $ L_m \ $ siempre que la corriente a través del motor no cambie mucho, porque el voltaje a través de un inductor es proporcional a la tasa de cambio. de corriente. Ningún cambio en la corriente significa que no hay voltaje en el inductor.

Si estamos impulsando el motor con PWM, entonces el inductor sirve para mantener la corriente en el motor relativamente constante. Lo único que nos importa entonces es el voltaje promedio de \ $ V_ {drv} \ $ , que es solo el voltaje de suministro multiplicado por el ciclo de trabajo.

Entonces, tenemos un voltaje efectivo que estamos aplicando al motor, que estamos modelando como una resistencia y una fuente de voltaje en serie. También conocemos la corriente en el motor y la corriente en la resistencia de nuestro modelo debe ser la misma porque es un circuito en serie. Podemos usar la ley de Ohm para calcular cuál debe ser el voltaje a través de esta resistencia, y la diferencia entre la caída de tensión sobre la resistencia y nuestra tensión aplicada debe ser el EMF posterior.

Ejemplo:

resistencia del devanado del motor \ $ = R_m = 1.5 \: \ Omega \ $
corriente del motor medida \ $ = I = 2 \: \ mathrm A \ $
voltaje de alimentación \ $ = V_ {cc} = 24 \: \ mathrm V \ $
ciclo de servicio \ $ = d = 80 \% \ $

Cálculo:

24V en un ciclo de trabajo del 80% está aplicando efectivamente 19.2V al motor:

$$ \ overline {V_ {drv}} = dV_ {cc} = 80 \% \ cdot 24 \: \ mathrm V = 19.2 \: \ mathrm V $$

La caída de voltaje sobre la resistencia del devanado se encuentra en la ley de Ohm, el producto de la resistencia actual y del devanado:

$$ V_ {R_m} = IR_m = 2 \: \ mathrm A \ cdot 1.5 \: \ Omega = 3 \: \ mathrm V $$

El back-EMF es el voltaje de conducción efectivo, menos voltaje a través de la resistencia del devanado:

$$ V_m = \ overline {V_ {drv}} - V_ {R_m} = 19.2 \: \ mathrm V - 3 \: \ mathrm V = 16.2 \: \ mathrm V $$

Poniéndolo todo junto en una ecuación:

$$ V_m = dV_ {cc} - R_m I $$