Estoy pensando en hacer un controlador BLDC con una MCU, y he estado leyendo a través de la guía de la atmósfera AVR444 que describe el diseño y el software necesarios para un controlador controlado por temporización back-emf sin sensores.
Estoy ampliando mi comprensión del tema. La aplicación que estoy viendo es para un quadcopter RC, por lo que el nivel de precisión de velocidad no es crítico, siempre que el empuje general pueda variar con una respuesta bastante rápida. La carga tampoco va a variar mucho. El motor será trifásico (devanados Y), alrededor de 5-10 V, < 10A imagino.
Entiendo el concepto de back-emf en los bobinados flotantes para sincronizar la rotación del campo eléctrico. Sin embargo, mi entendimiento también es que el par experimentado en el rotor es proporcional a la diferencia en la rotación entre el campo eléctrico y el campo del rotor permanente. Por lo tanto, el rotor generalmente se queda un poco atrasado, lo que provoca que el par lo obligue a intentar alcanzarlo.
La nota de la aplicación AVR444 diseña el software para conducir el motor a ciegas (usando un tiempo fijo) para comenzar, y acelerarlo hasta un punto y luego dejar que el software de control de back-emf tome el control. Esto tiene mucho sentido para mí, pero lo que me interesa es la limitación de conducir el motor a ciegas.
Mientras no haya una gran diferencia entre la velocidad de rotación del rotor y la velocidad de rotación del campo eléctrico, el par acelerará el rotor y lo forzará a coincidir con el campo eléctrico. Dado que el campo eléctrico está controlado por el software, ¿cuál sería el problema con la conducción ciega del campo eléctrico y suponer que el rotor se mantiene al día? Me imagino que es probable que se produzcan rotaciones de vez en cuando, pero a velocidades razonablemente altas (1000 a 5000 rpm) y con cierto grado de inercia, ¿seguramente esto será un promedio? Si la velocidad varía en, digamos, 100 rpm de un lado a otro, no estoy demasiado preocupado.
Utilizando un voltaje fijo para el motor y una frecuencia de rotación fija, espero que la corriente en los devanados varíe con la cantidad de par de torsión necesaria para que el rotor se ajuste al ritmo de la rotación eléctrica. Un limitador de corriente en la fuente de alimentación podría detener cualquier cosa demasiado loca.
¿Pensamientos? Me doy cuenta de que el método preferido es usar back-emf en un bucle de control, pero estoy buscando una idea de cuáles serían las limitaciones de no usar un bucle de control y manejar ciegamente un motor BLDC.
EDITAR: Además de ser un interesante punto de investigación, también tiene un uso práctico. Conducir a ciegas los motores BLDC es una tarea bastante trivial, que podría realizar una sola MCU de control. El diseño actual que estoy viendo requiere de MCU pequeñas y separadas para ejecutar bucles de control ajustados por motor. En un diseño con 4 motores (posiblemente más), es la diferencia entre 1 y 5 MCU en la placa.