Usando un motor BLDC para el frenado regenerativo

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Estoy planeando usar un motor BLDC para conducir un pequeño vehículo tipo kart. Me gustaría implementar el frenado regenerativo, pero tengo problemas para encontrar ciertos detalles.

Mi principal preocupación es poder detener el vehículo rápidamente. ¿Hay alguna forma de controlar la velocidad de frenado? Asumí que al alimentar una carga con un motor (cuando se utiliza como generador), el motor se volvería más difícil de girar, lo que actuaría como un freno. ¿Es este el caso?

Si es así, pensé que podría usar un circuito similar a PWM para cambiar esencialmente el ciclo de trabajo de cuando se extrae energía del motor. Un ciclo de trabajo más alto significaría un frenado más rápido. ¿Sería esta una solución adecuada?

    
pregunta John Leuenhagen

4 respuestas

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Usted controla la desaceleración de la misma manera al detectar la corriente según la demanda usando PWM pero aumentando el voltaje a medida que la velocidad se reduce con un convertidor de CC.

El frenado por fricción suele ser de 5 a 10 veces más rápido que la aceleración, incluso con todas las ruedas, por lo que el frenado regenerativo no puede ser mejor.

Si pasa de un freno eléctrico completo a una aceleración total, la corriente suele ser 5 veces la corriente a la máxima potencia, por lo que se necesita una refrigeración adicional. La adición de una resistencia de descarga de energía reduce el efecto de la corriente y el frenado electrónico.

La carga regenerativa debe aumentar el voltaje a medida que disminuye la velocidad y es más complicada que simplemente invertir la dirección de la corriente del puente porque V es proporcional a las RPM sin carga. Por lo tanto, a medida que la velocidad se reduce, también lo hace el efecto de frenado electrónico. El frenado se reduce, al igual que la aceleración se reduce a la velocidad máxima.

Por supuesto, en teoría, podría utilizar el frenado degenerativo por corriente inversa, pero eso no es práctico.

Además, si se recupera la energía cinética del vehículo, es solo para ayudar a los frenos de fricción primarios y debe diseñarse un tiempo muerto para evitar los disparos.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Cuanta más potencia extraiga de un motor que actúa como generador, más potencia tomará de la cosa que lo impulsa.

Hay dos formas de frenar regenerativamente un BLDC.

Si tiene un controlador suficientemente sofisticado, uno con control de '4 cuadrantes', ya puede hacerlo, y es tan simple como descubrir cómo se le puede decir a uno.

Si su controlador solo puede conducirlo como un motor, la forma más sencilla es desconectar el controlador durante el frenado. Onda completa rectifique las 3 salidas para obtener un suministro de CC, que alimenta a un cargador de baterías separado para cargar las baterías. Obviamente, el cargador tiene que ser lo suficientemente inteligente como para tomar el voltaje de entrada variable del motor a medida que varía la velocidad. Cuanto más rápido cargue las baterías, mayor será la frenada.

Como señala HenryCrun en los comentarios, la energía que recuperas es bastante mínima, la gran victoria es el frenado eléctrico. Para eso, simplemente descargue la potencia en una resistencia robusta, con PWM para controlar el nivel de frenado, sin la complejidad de un cargador de batería.

    
respondido por el Neil_UK
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El voltaje efectivo del variador es VBATT * D, donde D es el ciclo de trabajo PWM.

El voltaje efectivo del motor se basa en Kv y RPM. Si establece que VBATT * D sea menor que Kv * RPM, estará en el modo de regeneración. Esto cargará la batería y hará que el vehículo se desacelere.

Tenga cuidado de no sobrecargar la batería. En general, las baterías tienen tasas de carga máxima mucho más bajas que sus velocidades de descarga máxima. Esto puede limitar la cantidad de regeneración que debe aplicar, especialmente a altas velocidades.

Básicamente, si reduce el ciclo de trabajo lo suficiente, el automóvil disminuirá la velocidad.

    
respondido por el mkeith
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Una simple respuesta tonta se encuentra en el cálculo de la distancia de detención segura del SSD realizado en el diseño de la carretera. Aquí puede obtener la cantidad de energía que necesita para disipar y el tiempo de frenado disponible. Si la potencia de frenado requerida excede la capacidad de su motor, simplemente no tomará la carga. En cambio, después de absorber la potencia máxima (capacidad del motor / generador), seguirá girando mientras la cantidad total de potencia mecánica se convierta en eléctrica y la batería la absorba. Para entonces es posible que haya sobrepasado su punto de parada. Un generador de 10 kW será una herramienta de frenado eficaz para una bicicleta. Los trucos de mayor voltaje, transformación de voltaje dinámico, capacidad de la batería vendrán más tarde. ¡Un ingeniero civil dice!

    
respondido por el Rakesh Kasba

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