Motor BLDC de alto torque y bajas rpm

¿Por qué un motor de 150Kv y 5 ohmios tendría más par que un motor de 87Kv y 6,5 ohmios?

Como mostró su investigación, Kt (constante de par) es la inversa de Kv (constante de velocidad). Por lo tanto, un motor de 150 Kv debería tener 150/87 = 1,72 veces menos par que un motor de 87 kV con la misma corriente. Sin embargo, a 5 Ω frente a 6,5 ​​Ω, debería consumir 6,5/5 = 1,3 veces más corriente en el bloqueo, por lo que con el mismo voltaje debería tener 1,72/1,3 = 1,32 veces menos par, o el 76 % del par del motor de 87 Kv.

Lo medí y resulta que en realidad es un poco más bajo. Decepcionante.

Puede haber varias razones para eso, por ejemplo. Error de especificación de Kv, ondulación del par (varía con el ángulo del rotor), error de resistencia, tensión de accionamiento o forma de onda diferentes, error de medición del par. Con solo un 24 % de diferencia, no se necesitaría mucho para eliminar esa ventaja teórica (algunos de los pequeños motores 'hobby' que he probado habían medido Kv hasta un 18 % más alto o más bajo que las especificaciones).

Además, es dos veces más grande que FeyiuTech.

Un problema con los motores de cardán es que 'funcionan' con una eficiencia del 0 %, por lo que toda la potencia que utilizan tiene que disiparse en forma de calor. Un motor físicamente más grande debe permanecer más frío y mantener mejor el par completo porque los devanados no se calientan tanto (el cobre tiene un coeficiente de temperatura positivo, por lo que la resistencia aumenta y el par máximo disminuye a medida que aumenta la temperatura). Si los devanados se calientan demasiado, pueden quemar su aislamiento y provocar un cortocircuito, o cocinar los imanes y reducirlos a chatarra.

Un motor con un estator de 28 mm de diámetro probablemente no podrá manejar tanta potencia continua como uno con un estator de 40 mm. Además de eso, FeyiuTech consume (teóricamente) un 30% más de energía. A 11,1 V debería estar consumiendo ~25 vatios, que es mucho para un motor pequeño.

No pude encontrar motores similares en ningún lado. Son demasiado grandes o tienen calificaciones insuficientes.

Probablemente porque su motor en realidad no tiene la calificación suficiente para lo que espera que haga. Hay mucho que se puede hacer para obtener más torque de un motor. Más vueltas produce más fuerza magnética, pero aumenta la resistencia. Más polos reducen la distancia magnética, pero hacen que los brazos del estator sean más pequeños para que no puedan dar tantas vueltas. Los motores Gimbal intentan tener el mayor número de polos practicable. Después de eso, el principal factor limitante es la disipación de potencia, por lo que la solución definitiva para obtener más par es un motor más grande.

¿Por qué un motor de 150 Kv y 5 ohmios tendría más par que un motor de 87 kV y 6,5 ohmios?

Bueno, el motor de 87Kv tiene más resistencia y, para un voltaje de suministro dado, la corriente debe ser menor que la versión de 5 ohmios y, por lo tanto, el par sería naturalmente menor. El par es proporcional a la corriente tomada. Más torque significa más corriente tomada. Mida la corriente y luego compare los pares.

¿Dónde puedo comprar ese motor?

Esa es una pregunta fuera de tema, pero te deseo suerte en tu búsqueda.

150Kv significa 150 rpm/V. 87Kv significa 87 rpm/v. Es una constante de voltaje del motor eléctrico. La constante de par Kt[Nm/A] también es importante, le dice cuántos pares generará el motor para cierta cantidad de corriente. Estas dos constantes (voltaje y par), como se menciona aquí en esta respuesta, con sus respectivas unidades, son inversamente proporcionales. Un Kv más alto significa un par más bajo por amperio.

Cabe señalar que estas constantes son independientes del tamaño del motor.

El par nominal es un producto de la corriente nominal y Kt. La corriente nominal depende del tamaño del motor y la capacidad de refrigeración.

¿Por qué un motor de 150Kv y 5 ohmios tendría más par que un motor de 87Kv y 6,5 ohmios?

Esto podría ser parcialmente cierto, cuando haya medido el par en reposo. Necesita aumentar el voltaje, para que la corriente sea la misma en ambos motores, para poder determinar el Kt correcto.

¿Dónde puedo comprar ese motor? No pude encontrar motores similares en ningún lado. Son demasiado grandes o tienen calificaciones insuficientes. ¿De dónde sacan las empresas estos motores personalizados?

No tengo idea, pero te aconsejo que compres solo motores que tengan ficha técnica. Aquí hay un ejemplo de uno (cortesía de Ali express): Vea, la información más valiosa es la corriente nominal, Kv, Kt, inercia, voltaje máximo, corriente máxima.

Imagen de muestra del motor:

Básicamente, si tiene un motor del tamaño correcto, física y energéticamente, pero desea optimizarlo para generar más par a velocidades más bajas, rebobinará el estator con más vueltas de alambre de menor diámetro. Esto reduciría el Kv del motor. La resistencia del estator también aumentará (el cable más largo y angosto tendrá más resistencia).

En un motor dado, solo hay espacio para el cable de cobre. Independientemente del diámetro del cable, siempre querrá llenar todo el espacio disponible con cobre para mantener la densidad de corriente en el cable lo más baja posible. Por lo tanto, cambiar el Kv no afectará mucho la eficiencia del motor, suponiendo que el cobre total en el devanado sea aproximadamente el mismo. Obviamente, habrá límites en cuanto a lo lejos que puede llegar, porque en algún momento, el diámetro del cable se volverá demasiado pequeño para ser práctico.

Por sí mismo, Kv no dice mucho sobre un motor. Puede construir motores muy diferentes que tengan el mismo Kv. Pero si tiene dos motores con rotores idénticos, geometría de estator idéntica y factor de relleno de cobre idéntico, comparar diferentes Kv le dice mucho.