Regulación de RPM de motores de cubo directo

agregando a Chris H 2018-04-30 post... Voy a probar algunas matemáticas básicas...

Los motores BLDC pueden generar su potencia nominal a altas RPM en parte debido a la refrigeración por aire mejorada por las altas RPM (como los chips de computadora, si agrega refrigeración activa, pueden ir aún más rápido... se trata de cuánto calor pueden disipar) .

A RPM más bajas, el motor obtiene menos enfriamiento por aire como un subproducto de las RPM, por lo que disipa menos calor, aunque podría estar entregando la misma cantidad de potencia (tirando de más peso).

Sin embargo, si está tirando del mismo peso a 6 km/h que a 25 km/h, obtendrá mucha menos energía del motor para el trabajo mecánico, por lo que generará menos calor y probablemente no necesite disipar el calor del enfriamiento por aire basado en RPM, para evitar que los devanados del motor derritan su aislamiento o que los cables se fusionen.

Soy nuevo en los controladores BLDC, pero si hay uno que le permite establecer un límite de par sesgado por RPM o un límite de potencia basado en RPM en el acelerador, podría proteger su motor de una sobrecarga térmica. Puede trazar algunos rangos operativos o darle una función con una curva para limitar el par o la potencia según las RPM. Al 100 % de las RPM nominales, podría usar el 100 % de potencia. A 75% RPM, 75% de potencia. Al 50 % de RPM, tal vez un 40 % de potencia, y al 10 % de RPM, tal vez un 5 % de potencia.

Un simple corte térmico podría ser un fastidio si ocurriera mientras transportaba una carga pesada cuesta arriba en modo de carro de mano. Si el controlador solo limita la potencia del motor, es posible que pueda continuar.

Si tiene un motor de 1000 W a 1500 RPM, podría tener una potencia de 250 W a 100 RPM. A la velocidad más alta, está haciendo 1000/1500/60 vatios-hora de trabajo por revolución, o 1/100 de vatio por revolución. Con 250 Watts a 100 RPM, estaría haciendo 250/100/60, o 0.042 Wh de trabajo por revolución, por lo que podría estar moviendo una carga 4 veces más pesada y 1/15 de la velocidad. (1/4 de potencia aplicada a 4x el peso debería obtener 1/16 de la velocidad, supongo, pero tuve redondeo en mis cálculos anteriores).

Cuando usa un motor como ese a baja velocidad, a menudo es de baja potencia, lo que limita la generación de calor. Cuesta arriba es obviamente una excepción, por lo que las instrucciones de las bicicletas eléctricas generalmente te dicen que debes pedalear cuesta arriba incluso si hay un control del acelerador. Para ráfagas cortas de baja velocidad y alta potencia, como arranques parados, la capacidad calorífica del motor es suficiente para evitar el sobrecalentamiento.

En este tipo de aplicación, el motor está bastante expuesto, lo que permite una mayor refrigeración que en el interior de una máquina que puede tener otras fuentes de calor.

En muchos sistemas se utiliza un interruptor térmico para evitar el sobrecalentamiento de los devanados. Esta podría ser una buena idea aquí, porque un carro de mano eléctrico sería muy útil en pendientes pronunciadas.