Buscando confirmación de un proyecto BLDC

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Me gustaría usar un motor BLDC & control en una taladradora. Explicaré lo que creo que puedo hacer ... y usted puede decirme dónde me he equivocado.

Parece que 1/2 HP es suficiente para la mayoría de las operaciones de prensa de perforación. Así, un motor de 400 vatios y amp; el controlador debe hacer el trabajo La fuente de alimentación de CC debería suministrar el voltaje del motor (12,24,48, etc.) a un mínimo de 400 vatios. También creo que un motor trifásico con Hall debería ser fácil de configurar y ejecutar

El rango de velocidad deseado es de 100 a 3000 rpm.

Si usara un BLDC de 400 vatios con una velocidad máxima de 12,000 rpm y usara poleas de distribución 4: 1 para obtener el extremo superior de 3000, ¿obtendría el aumento de torque esperado? Estoy más preocupado por el par de torsión a baja velocidad y entiendo que los BLDC son buenos para sostener esto.

Todo parece simple: solo obtengo el motor de 400 vatios, la fuente de alimentación, el controlador y las poleas, y estaría listo para comenzar, básicamente. Esencialmente, estoy intentando jugar un sistema juntos ... ¡Así que ahora necesito una verificación de la realidad para ver lo que realmente se necesita!

    
pregunta Harrzack

2 respuestas

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Aquí hay un conjunto complejo de compensaciones en el trabajo que quizás no entiendas. Voy a intentar de explicar. Puedo hacer algunas generalizaciones que no son 100% verdaderas, pero quiero centrarme en el panorama general.

La potencia de salida (potencia mecánica) de un motor es la velocidad de torsión *. Si usa N-m para el par y radianes / segundo para la velocidad, entonces las unidades serán Watts. Esto es muy conveniente.

Considere su motor con una potencia nominal de 400 W a 12,000 RPM. 12,000 RPM es 1257 rad / seg. Entonces, el par de salida a esa velocidad es 400/1257 = 0.318 N-m. Este es probablemente el par máximo sostenido que el motor es capaz de hacer. Claro, puedes generar más torque por un corto tiempo, pero si intentas hacerlo por un período prolongado, los bobinados del motor se sobrecalentarán. Entonces, si ejecuta su motor de 12,000 RPM a 1000 RPM, todavía tendrá que vivir con 0.318 N-m. 0.318 N-m * 1000 rpm * 2pi / 60 = 33 vatios. Eso no es mucha potencia mecánica disponible a 1000 RPM.

Entonces, tan pronto como se mueva hacia abajo desde la velocidad nominal, la potencia disponible desciende linealmente hasta cero potencia a velocidad cero. Esta es la razón por la que no quiere hacer funcionar un motor muy por debajo de su velocidad nominal cuando intenta utilizar el motor para hacer el trabajo.

Ahora considere el caso de un motor clasificado a 400W a 3000 rpm. Por razones simples, ese motor producirá 4 veces más torque (12,000 / 3000). Un motor de 2000 rpm produciría 6 veces más torque que el motor de 12,000 rpm.

No estoy tratando de sugerir que no debería usar el control de velocidad en su motor. Solo estoy señalando que los sistemas de poleas de varias velocidades mantienen la potencia de salida del motor en un amplio rango de velocidades, pero el control de velocidad del motor inherentemente renunciará a la potencia. Por lo tanto, si opta por tener un motor de husillo, debe seleccionar el motor más lento que hará el trabajo, lo que significa ser realista acerca de la velocidad máxima requerida.

Hay una cosa más. A menudo es posible conducir un motor más rápido que su velocidad nominal con un par reducido. Por lo tanto, si necesita taladrar un orificio de diámetro pequeño en un material blando como madera o aluminio, es posible que pueda acelerar demasiado su motor, siempre que también reduzca la corriente. Los controladores de VFD y BLDC pueden tener la capacidad de hacer esto. Así que este es otro argumento a favor de obtener un motor de menor velocidad en lugar de un motor de 12,000 rpm. Es algo común hacer funcionar motores de inducción hasta una velocidad nominal de 2x. Por ejemplo, el motor de inducción de 4 polos típico clasificado para un bit inferior a 1800 RPM puede funcionar hasta 3600 RPM y aún así producir la potencia nominal total (pero no el par nominal total).

Espero que esto ayude.

    
respondido por el mkeith
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sí y no

Sí, puede aplanar la curva de par, pero no la curva de potencia.

Dado que las RPM sin carga son el control de voltaje y el par de torsión se controla mediante V / DCR a 0 RPM y luego se reduce con el aumento de RPM debido a EMF posterior.

Por lo tanto, reducir el voltaje para reducir las RPM aumenta el torque disponible y al usar el control de PWM de baja impedancia de puente completo, el voltaje de CC promedio se puede controlar y mantener una impedancia de conducción constante.

En las velocidades bajas, las corrientes del motor son más altas cuando un mayor par motor, pero un voltaje más bajo aumenta significativamente las pérdidas de conducción.

Tal vez pueda mejorar el enfriamiento de alguna manera a bajas RPM, como un motor enfriado por agua.

¿Realmentenecesitaspotenciaconstantede100a3000RPM?

2juegosde4poleaseselmétodomáscomúnconunacorreadeventilador.

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respondido por el Tony EE rocketscientist

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