Estoy construyendo un robot y quiero usar un motor BLDC pequeño. Quiero un motor que proporcione un par de 1 - 1,1 Nm (antes del engranaje).
Si uso un motor BLDC con un par nominal (par máximo continuo) de 560 mNm, con un par de parada de 7480 mNm. ¿Cómo sé cuánto tiempo el motor puede entregar 1100 mNm antes de sobrecalentarse?
Algunas especificaciones: Voltaje nominal: 36 V Kt= 109 mNm/A Kv= 88 RPM/V Par de bloqueo: 7480 mNm Corriente de bloqueo: 69 A Resistencia terminal Fase a fase: 0,522 Ohm.
Resistencia Térmica Carcasa - Ambiente: 1,91 K/W Resistencia Térmica Devanado - carcasa: 2,6 K/W Constante de tiempo térmico bobinado: 46 s constante de tiempo térmico carcasa: 283 s
Temperatura máxima de bobinado: +125°C
Creo que la respuesta tiene que ver principalmente con el enfriamiento del motor. ¿Cómo haría para calcular el tiempo que puedo sobrecargar este motor a 1100 mNm, para saber si este motor es adecuado para mi aplicación?
¿Qué significan las constantes térmicas de tiempo?
¡Muchísimas gracias chicos!
Consultas con el fabricante. Pueden tener información sobre el rendimiento de sobrecarga a corto plazo o el rendimiento en ciclos de trabajo <100%.
Si no lo hacen, o si no soportan su motor bajo condiciones de sobrecarga especificadas, entonces no puede confiar en el motor.
Sin embargo, en aplicaciones que no son críticas para la seguridad, como aficionados o condiciones experimentales, puede estimar un rango de condiciones bajo las cuales probablemente funcionará.
En términos generales, puede usarlo para ráfagas lo suficientemente cortas como para que no exceda su temperatura nominal: 1,1 Nm en un ciclo de trabajo del 50 % proporciona la misma carga de torsión media que 0,55 Nm en funcionamiento continuo y, por lo tanto, para ráfagas lo suficientemente cortas, debe ser seguro - dejando la pregunta, ¿qué significa "lo suficientemente corto"?
Ahí es donde entran las constantes de tiempo térmicas. Tienen el mismo significado que la constante de tiempo (= RC) en una red RC , lo que le permite calcular la velocidad a la que el voltaje (o la temperatura aquí) aumenta hasta su valor final.
Una forma sencilla de usar esto es calcular la vida media o el tiempo necesario para alcanzar la mitad del valor final, que es 0,693* la constante de tiempo, o 32 segundos para la constante de tiempo de devanado (46 s). Después de 32 segundos al doble de la potencia nominal, alcanzará la mitad de la temperatura final, que debería estar dentro de la temperatura nominal.
Por supuesto, necesita enfriarse antes de repetir la operación, o las ráfagas subsiguientes de 32 segundos pueden exceder la temperatura nominal.
Modelar eso adecuadamente requeriría simulación, incluida la transferencia de calor a la caja (cuya temperatura aumenta más lentamente, con una constante de tiempo mucho más larga) y términos de enfriamiento de acuerdo con el flujo de aire que pasa por los devanados (si no es un motor sellado) o sobre la caja si es es. Puede usar redes RC y un simulador eléctrico como el incorporado para aproximar el modelo térmico.
O experimentar en un motor.
Pero (sin haber hecho la simulación), si su aplicación permite hacer funcionar el motor menos del 50% del tiempo, en ráfagas de menos de unos 15 segundos con periodos de enfriamiento de 30 segundos, creo que probablemente funcionará.