¿Cómo determino las características eléctricas de un motor kit barato?

Tengo un kit que incluye varios motores eléctricos baratos de 3V de la variedad de giro libre (por ejemplo, no servos ni motores paso a paso).

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Me gustaría diseñar un circuito controlador simple para reemplazar los interruptores de contacto que vienen con el kit. Estoy haciendo esto en gran medida como un ejercicio de aprendizaje con ISIS, por lo que me gustaría simular el diseño con la mayor precisión posible.

¿Cómo puedo medir o determinar las características de simulación necesarias para modelar estos motores (que se muestran a continuación)?

Características de la simulación

Cambié el voltaje nominal a 3 V, y probablemente pueda averiguar cómo medir las RPM de carga cero, pero ¿cuáles de los parámetros restantes son críticos para simular con precisión las características eléctricas del motor en mi circuito?

Respuestas (1)

En una primera aproximación, puede modelar un motor de CC autoconmutado como una resistencia en serie con una fuente de voltaje. La resistencia es fija y representa la resistencia del devanado. La fuente de voltaje es proporcional a la velocidad de rotación. Puede encontrar la resistencia con bastante facilidad aplicando un voltaje fijo al motor y midiendo la corriente de bloqueo. Esa es la corriente con el motor fijo externamente (no se le permite girar). La resistencia de la ley de Ohm es simplemente el voltaje aplicado dividido por la corriente medida.

Hay varias formas de encontrar el factor de escala de la velocidad de rotación al voltaje, que representa el motor actuando como un generador. Dado que se trata de un motor de CC de imán permanente, simplemente puede medir el voltaje de circuito abierto a una velocidad de rotación conocida. Puede probar con algunas velocidades de rotación diferentes, pero debería ser bastante lineal. Otra forma de medir el factor de velocidad es aplicar un voltaje fijo conocido y medir tanto la corriente como la velocidad de rotación. A partir de la corriente, puede calcular cuánto voltaje cae la resistencia. El resto lo constituye la fuente de tensión.

Para la siguiente aproximación de orden, agregue un inductor en serie con la resistencia y la fuente de voltaje. Esta es la inductancia real de los devanados. Es más difícil medir bien. Puede hacerse una idea aproximada sujetando de nuevo el motor fijo y midiéndolo como si fuera un inductor con la resistencia previamente medida en serie.

Hay más matices, especialmente porque la conmutación se produce en función del ángulo de rotación, pero puede hacer mucho con la resistencia básica y la fuente de voltaje dependiente de la velocidad solo.

+1: back-emf + resistencia de devanado + inductancia te lleva bastante lejos.