¿Cuál es el significado de la clasificación de corriente del motor BLDC y su relación con el pico de fase y la corriente RMS? [cerrado]

Teniendo en cuenta que el motor BLDC alimentado por batería tiene voltaje nominal y especificaciones de corriente, ¿cuál es el significado exacto de la "corriente" nominal? Dado que el motor BLDC NO está alimentado por una corriente CC (disfrute de la lógica retorcida de la terminología), es otro dispositivo, un controlador de motor, que generó el control de las fases de CA en forma de secuencias PWM, entonces, si entiendo la "corriente nominal" especificación como una corriente máxima permitida desde el voltaje máximo nominal, ¿cómo podría traducirse a la especificación real del motor? En otras palabras, si mi comprensión es correcta al afirmar que la corriente nominal y el voltaje son especificaciones máximas extraídas de la fuente de CC, ¡entonces estas especificaciones ni siquiera se pueden aplicar directamente al motor! De ahí mi pregunta.

Para simplificar, supongamos que la eficiencia del controlador del motor es del 100%, entonces, ¿cómo podemos traducir estas especificaciones (virtuales) proporcionadas por el fabricante en especificaciones reales del motor mismo? Como sabemos, el campo electromagnético y MMF que impulsa el rotor es causado por una corriente que fluye a través de las bobinas del estator, por lo que debemos "traducir" la corriente nominal del fabricante en el pico o corriente RMS de la(s) fase(s) del motor. . Si es así, ¿cómo hacer esta traducción? Suponiendo que el pico de la fase de conducción PWM es igual al voltaje nominal, ¿podemos obtener un pico y una corriente RMS máxima de una sola fase del motor?

Supongo que la corriente RMS total de las 2 fases (de 3) que están en estado ENCENDIDO en cualquier momento debe ser aproximadamente igual a la "corriente nominal" máxima del motor (menos las pérdidas "en el camino" a través del motor controlador), pero no estoy seguro de si esto es correcto; necesito su confirmación o negación :)

Agregado 4.29.18: considere este motor REX 30 de ejemplo de http://www.rotexelectric.eu/products/bldc-motors/rex-series/ Sus unidades pueden ser confusas, este motor es casi el mismo pero con parámetros claramente definidos ( I estoy usando este motor): http://www.nt-power.eu/doc/nt-power-datasheet-motor-15kw.pdf

Por lo general, el motor tiene su Kv en la lista. Esto le permitirá calcular Kt. ¿Que mas quieres saber? ¿Resistencia al viento? Si conoce la resistencia del devanado y Kv, puede averiguar casi todo lo que necesita saber.
La corriente nominal será la corriente en el par nominal que da como resultado un aumento de la temperatura del punto de acceso a algún estándar como un aumento de 60 °C que da como resultado un MTBF marginal si se mantiene.
Creo que los fabricantes de motores BLDC pequeños los especifican como si el controlador electrónico de velocidad (ESC) fuera parte del motor. La corriente CC es en realidad la entrada de CC al ESC. El Kv y otras constantes del motor se refieren al rendimiento como una máquina que emula un motor de conmutador con un campo magnético permanente. Los motores sin escobillas utilizados en vehículos eléctricos y aplicaciones industriales suelen tratarse como motores síncronos de imanes permanentes. No creo que pueda obtener suficiente información para traducir la información del motor virtual a la información física real.
En todos estos comentarios, ¿todos están de acuerdo en que la corriente nominal es una corriente máxima de una fuente de CC a través de cualquier controlador antes de que se alcance la temperatura máxima? O Charles Cowie insinúa que en el caso de los potentes motores EV es eso, pero ¿qué? Y Tony Stewart no mencionó ¿CUÁL ES LA DEFINICIÓN de corriente nominal? ¿No hay un estándar para su significado?
Para el motor hipotético que está discutiendo, nadie puede decir cuáles son las calificaciones. Básicamente, ha postulado una situación completamente hipotética y ahora quiere un consenso sobre el significado de los elementos de la situación. Puede ser lo que quieras que sea. es tu fantasia Si tiene un motor específico en mente, agregue un enlace a su pregunta. Ahora mismo tu pregunta no tiene respuesta.
@ Charles Cowie, ¿cuál cree que es el significado de la corriente nominal para los potentes motores BLDC que conducen vehículos EV?
En este punto, voy a recomendar que su pregunta se cierre por ser demasiado amplia. Quitaré mi voto si lo haces más específico.
@ mkeith, ¿así que la especificación proporcionada por el fabricante de "corriente nominal máxima" no tiene realidad y representa la fantasía de mi personalidad?
La corriente nominal en general es la corriente que el motor puede transportar continuamente sin sobrecalentarse. Para algunos motores de CC, eso se establece en términos de entrada de corriente CC al ESC. Para motores tratados como PMSM, es la corriente RMS por fase en el motor. He visto presentaciones que sugieren que los motores eléctricos e industriales se tratan más a menudo de esta manera, pero es posible que encuentre motores sin escobillas analizados de diferentes maneras en cualquier contexto.
Estoy de acuerdo en que esto es más una discusión hipotética, una cuestión de opinión y de alcance demasiado amplio para proporcionar una respuesta adecuada. Me uniré a la votación para cerrar.
¿Corriente nominal máxima de qué motor? Proporcione un enlace a un motor específico.
Hay pequeños BLDC que giran a 10.000 RPM y producen unos pocos vatios. Hay grandes BLDC que giran a 2000 RPM y son como pequeños motores de inducción, que hacen un trabajo real. Hay BLDC para aviones RC. Hay BLDC que emiten decenas de kW para todo tipo de propósitos. Algunos tienen controladores conectados y otros no. Utilizan todo tipo de sistemas diferentes para especificar cosas, a veces es solo BS de marketing y, a veces, es información de ingeniería muy útil. Es por eso que su pregunta no puede ser respondida.
Consideremos el motor REX 30 de rotexelectric.eu/products/bldc-motors/rex-series
El fabricante de motores anterior es probablemente el más popular hoy en día en Europa para aviones recreativos pilotados, pero sus especificaciones me parecen demasiado confusas. Esta es una variante del mismo motor pero con especificaciones claramente definidas nt-power.eu/doc/nt-power-datasheet-motor-15kw.pdf
Que desastre. VTC.

Respuestas (1)

Quién sabe qué significan las especificaciones REX30. Básicamente, si compras este motor, obtienes lo que obtienes. Eche un vistazo a la clasificación de corriente máxima para el motor superior (la versión de 2700 rpm). Las unidades dadas son kW. No creo que en realidad esté destinado a ser actual en absoluto. Creo que es potencia en kW a la corriente máxima o algo así. Pero el rango es de 8 a 20.

El vendedor no está haciendo un buen trabajo al proporcionar los datos de ingeniería necesarios para este motor. Ni siquiera dice cuántos pares de polos hay. Supongo que tienes que contarlos tú mismo.

Pero da el Kv (64 RPM/V). Entonces podemos calcular Kt.

Kt = 60 / (Kv * 2 * pi)

Entonces el Kt es 0.15 Nm/A. Entonces, si sabe cuánto torque necesita, puede calcular cuánta corriente de armadura se requerirá para lograrlo. El Kv le dará una estimación aproximada de cuánto voltaje se requiere para lograr una velocidad específica, pero también necesitará conocer la resistencia del devanado y el par de salida para obtener una estimación real.

En cuanto a la corriente máxima, puede hacer algunas conjeturas. La potencia de salida parece estar entre 8 y 20 kW a 2700 RPM. Tenga en cuenta que asumo que las clasificaciones de potencia son para una velocidad del motor de 2700 rpm. Si no, entonces todo lo que sigue estará mal.

A 2700 RPM, 8kW requiere 28,3 Nm. Y 20kW requiere 70,7 Nm. Esto se basa en la potencia de salida = par * velocidad, donde la potencia es Watts, el par es Nm y la velocidad es rad/seg.

Entonces, a 8kW, la corriente de armadura sería 28,3 Nm / 0,15 A/Nm = 190 A. Y a 20kW, sería 70,7/0,15 = 474 A.

Repasaré los cálculos para el motor NT Power. Pero no estoy seguro de que coincidan con los gráficos. De la tabla de datos, el Kv es 38,5 rpm/voltio, por lo que Kt es 0,248 Nm/A.

El par máximo aparece como 61 Nm. Entonces, la corriente de armadura al par máximo sería 61 / 0.0248 = 246A.

Si asumimos que la potencia máxima de 15kW ocurre con un par máximo de 61 Nm, entonces la velocidad sería 15000/61 = 246 rad/seg.

246 rad/seg = 2350 rpm.

Entonces, de acuerdo con estos cálculos, a menos que cometa un error, el motor debería poder producir 15 kW a 2350 rpm con 246 A de corriente de armadura. La EMF trasera sería de 61 V. El voltaje requerido para suministrar 246 A sería sustancialmente más alto que solo la EMF trasera, porque tendría que superar la resistencia del devanado.

¿Cuál es exactamente la especificación de corriente máxima en general? No creo que haya una sola definición aceptada. Tienes que estar familiarizado con la teoría del motor y examinar los datos del fabricante, y si hay alguna duda, preguntar al fabricante. Pero te diré cuál DEBE ser la corriente máxima. La corriente máxima debe ser la corriente de armadura máxima que el motor puede manejar sin sobrecalentarse. Si se conoce Kt, la corriente máxima también se puede utilizar para calcular el par máximo. Obviamente, se supone que el par = Kt * Ia, lo cual solo es cierto cuando el motor se controla correctamente. (Kt es la constante de par e Ia es la corriente de armadura).

En algunos casos, la corriente máxima puede ser la corriente CC máxima (de la batería o del bus de CC) y esto puede ser esencialmente lo mismo que la corriente del inducido si el voltaje de CC se adapta bien a la velocidad de funcionamiento del motor.

Espero que ayude.

Gracias por su aporte. Tienes razón en que las especificaciones del motor son bastante confusas. Dado lo que se proporciona allí, su respuesta parece ser la única forma de darle sentido. Sin embargo, me gustaría obtener una respuesta más relacionada con mi pregunta y parece que ese ejemplo no lo permite. Lo siento. ¿Podría agregar su análisis al segundo enlace? Ahora veo que es mejor para este tema. Aunque nunca probé su máximo, mis pruebas muestran que las especificaciones coinciden con menos de 90 amperios de la batería. Usando max V, I y Power, ¿puede llegar a la corriente RMS de la fase del motor? (la potencia máxima corresponde a las RPM máximas): esto coincidiría con el tema.
@VladBlanshey, actualizó la respuesta.
Gracias, esta es una entrada útil. Curiosamente, sus RPM a la potencia máxima están cerca de lo que muestran mis pruebas sin carga, aunque según la teoría BLDC, la potencia máxima no está en el par máximo porque la definición de "par máximo" es el punto donde el motor se detiene (por lo tanto, no hay rotación ni potencia :) Parece que el "par máximo" dado por el fabricante es cualquier par que esté en el punto de máxima potencia ... Voté +1 por la entrada útil, pero lamento no haber recibido ninguna entrada sobre el significado y el uso de la corriente máxima Especificaciones.
En el contexto de un BLDC con controlador, el par máximo no se define como par de parada. El par de parada puede ser de interés, pero el par máximo DEBE basarse en la corriente máxima del inducido. Para un BLDC, el par es Ia * Kt, donde Ia es la corriente de armadura y Kt es la constante de par. El par máximo es el par alcanzado cuando Ia está en su máximo. El máximo Ia está determinado por consideraciones de disipación de potencia. La resistencia del alambre dará lugar a un calentamiento en el estator. En una primera aproximación, el par es constante desde 0 RPM hasta la velocidad máxima.
Acerca de las definiciones y relaciones entre el par máximo, la velocidad y la potencia en el contexto de los motores de CC: lancet.mit.edu/motors/motors3.html#tscurve
@VladBlanshey, la información en esa página no se aplica a los motores operados por un controlador de velocidad. Se aplica a los motores de CC con escobillas operados a voltaje fijo. Por supuesto, con un voltaje fijo, el par máximo ocurre en la parada, porque ahí es donde la EMF trasera cae a cero. La corriente de bloqueo será solo Vin/Rdc, donde Vin es el voltaje de entrada y Rdc es la resistencia de CC del devanado del motor. La mayoría de los motores no pueden operarse de esa manera por mucho tiempo, pero si la corriente se controla dentro de un límite adecuado, pueden operar a baja velocidad (incluso detenerse) indefinidamente.
Las mismas curvas y relaciones entre par/velocidad/potencia se proporcionan EXPLÍCITAMENTE para motores de CC sin escobillas: web.eecs.utk.edu/~dcostine/ECE482/Spring2017/materials/… (página 6), micromo.com/technical-library/dc- motor-tutorials/… , shodhganga.inflibnet.ac.in/bitstream/10603/141300/10/… . cita del último enlace que compara CC sin escobillas con escobillas (página 26): "el motor de CC sin escobillas comparte las mismas características de curva de rendimiento de par y velocidad".
No pude encontrar ninguna página 6, pero mire la figura 2.12 en el primer documento. Esto es EXACTAMENTE lo que dije. Para una operación continua, el par debe mantenerse en o por debajo de la clasificación de par continuo. Puede tolerar breves excursiones al rango de par intermitente, pero no puede funcionar allí durante períodos prolongados sin sobrecalentarse.
Entonces, el primer y el último documento son sobre motores BLDC con control de velocidad. Discuten el uso de PWM para reducir el voltaje efectivo aplicado al motor. Pero el documento del medio (el micromo) supone que se usa un controlador muy simple que no usa PWM para alterar el voltaje efectivo aplicado al motor. Utiliza una conmutación simple de 6 pasos sin PWM. Ese documento no es realmente aplicable a aplicaciones de vehículos donde la salida del motor debe variar según el acelerador, etc. Puede ser útil para ventiladores o cargas similares.
¿Cuál es el significado de la clasificación de corriente del motor BLDC y su relación con el pico de fase y la corriente RMS? [cerrado]
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v