Usar un motor como freno

¿Qué pasará si la resistencia es menor que eso? El vehículo está en movimiento y está generando bastante rotación mecánica en el eje del motor, aplicamos PWM2 al 100%. ¿Sospecho que el motor va a generar más de los 27A nominales?

Sí.

Si mi suposición es correcta, ¿por qué?

Porque la corriente nominal no es la corriente máxima que el motor realmente puede generar. La corriente máxima está limitada por la armadura y la resistencia de las escobillas. Dado que esto es muy bajo, la corriente puede ser muy alta. En el modo de motor, esto corresponde a la aplicación de voltaje completo mientras el motor está parado. En modo generador, ocurre cuando el motor está funcionando a toda velocidad y se aplica un cortocircuito entre los terminales. En ambos casos corriente = tensión / resistencia, y toda la potencia consumida o generada se disipa en el interior del motor. A menos que el motor esté muy sobredimensionado para el trabajo, esto lo sobrecalentará rápidamente.

La corriente nominal de un motor PMDC es generalmente entre 2 y 5 veces menor que la corriente de bloqueo. ¿Por qué? La salida de potencia máxima posible se logra con aproximadamente la mitad de la corriente de bloqueo, cuando la mitad de la potencia de entrada se disipa dentro del motor y la otra mitad se entrega a la carga (es decir, la eficiencia del motor es del 50 %). No tiene sentido calificar un motor más alto que esto porque la potencia de salida a una corriente más alta es menor. Para lograr una mayor eficiencia, la corriente de funcionamiento debe ser inferior a la mitad de la corriente de bloqueo, y luego el motor no tiene que disipar tanta potencia, por lo que puede hacerse más pequeño y liviano (importante para un motor de tracción).

Lo que esto significa en la práctica es que puede consumir varias veces la corriente nominal para el frenado aplicando una derivación de baja resistencia, siempre que el vehículo disminuya la velocidad rápidamente para limitar el calentamiento del motor. Si el vehículo puede acelerar desde un arranque parado a máxima potencia (sin limitación de corriente) sin sobrecalentar el motor, entonces debería ser seguro frenarlo con una resistencia baja porque la curva de corriente debería ser similar. Si el acelerador debe aplicarse lentamente o la corriente debe limitarse para proteger el motor, entonces debe adaptar el frenado para obtener una corriente máxima similar.

tensión, corriente, par y velocidad en motores de corriente continua

¿Qué pasará si la resistencia es menor que eso?

Habrá una corriente más alta cuando el MOSFET esté encendido.

¿Sospecho que el motor va a generar más de los 27A nominales? Si mi suposición es correcta, ¿por qué?

El motor no generará más corriente de la que consume la carga. Para hacer eso, necesitaría producir más voltaje.

Quiero decir que está claro que el par en el eje del motor debido a la inercia del vehículo será mayor que lo que se requiere para generar 27A, pero ¿por qué eso no limita la cantidad de par de frenado que puede aplicar el motor?

No. Eso no está claro. El torque estará limitado a lo producido por las pérdidas eléctricas y mecánicas más el torque que produce el motor al generar 27 amperios.

Quizás la siguiente es la respuesta a lo que realmente quieres saber:

El principio básico del frenado dinámico con un motor de CC es que usted apaga el suministro y coloca una resistencia en la armadura. La resistencia consumirá corriente y hará que el motor actúe como un generador, produciendo así un par de frenado.

Puede controlar el par seleccionando el valor de la resistencia. A medida que el motor se ralentiza, producirá menos voltaje, lo que resultará en menos corriente y menos par de frenado. Dado que cambiar la resistencia es difícil, comience con el valor más bajo posible que sea tolerable y reduzca el voltaje inicial utilizando PWM.

Puede frenar con la corriente más alta que sea segura para el motor. Eso podría ser del 150% al 200% de la corriente nominal del motor. No estoy muy familiarizado con los modos de falla de los motores de CC, pero una vez experimenté el parpadeo de un conmutador. Ese es un arco que se extiende sobre varios segmentos del conmutador o incluso alrededor para formar un arco entre las escobillas. Eso puede ocurrir con un exceso de corriente. Creo que la reacción del inducido a alta corriente puede desmagnetizar un motor de imanes permanentes.