Estoy interesado en la medición de la FCEM de un motor para determinar la velocidad del motor ya que es barato y no requiere componentes mecánicos adicionales. ¿Cómo puedo medir el back-EMF cuando yo estoy manejando el motor?
Respuesta
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Una manera de hacer esto es brevemente dejar de conducir el motor, el tiempo suficiente para permitir que cualquier corriente residual de la tensión de conducción morir hacia abajo y, a continuación, basta con medir el voltaje. El tiempo que tarda la corriente para resolver dependerá de la inductancia de los devanados. Esto es simple de entender, y el undriven intervalo de tiempo puede ser muy corto, pero esto tiene desventajas obvias.
Otro método consiste en un uso inteligente de la ley de Ohm. Un motor puede ser modelado como un circuito en serie de un inductor, un resistor y una fuente de voltaje. El inductor representa la inductancia de las bobinas del motor. La resistencia es la resistencia de un alambre. La fuente de voltaje representa el back-EMF, y es directamente proporcional a la velocidad del motor.
Si podemos conocer la resistencia del motor, y podemos medir la corriente en el motor, se puede inferir lo que el back-EMF debe ser , mientras que el motor está siendo impulsada! He aquí cómo:
Podemos ignorar \$L_m\$ tan larga como la corriente a través del motor no está cambiando mucho, debido a que el voltaje a través de un inductor proporcional a la tasa de cambio de la corriente. Ningún cambio en la actual significa que no hay voltaje a través del inductor.
Si estamos conduciendo el motor con el PWM, entonces el inductor sirve para mantener la corriente en el motor relativamente constante. Todos nos preocupamos por entonces, es realmente la tensión media de \$V_{drv}\$, que es sólo el suministro de voltaje multiplicado por el ciclo de trabajo.
Por lo tanto, tenemos una tensión eficaz que estamos aplicando al motor, que estamos modelando como un resistor y una fuente de voltaje en serie. También sabemos que la corriente en el motor, y la corriente en la resistencia de nuestro modelo debe ser el mismo porque es un circuito en serie. Podemos utilizar la ley de Ohm para calcular cuál es el voltaje a través de esta resistencia debe ser, y la diferencia entre la caída de tensión sobre el resistor y nuestra tensión aplicada debe ser el back-EMF.
Ejemplo:
bobinado de motor resistencia \$ = R_m = 1.5\Omega\$
mide la corriente del motor \$= I = 2A \$
tensión de alimentación \$= V_{cc} = 24V \$
ciclo de deber \$ = d = 80\% \$
cálculo:
la tensión aplicada al motor \$ = \overline{V_{drv}} = dV_{cc} = 80\% \cdot 24V = 19.2V \$
la caída de tensión sobre el motor de la resistencia \$= V_{R_m} = IR_m = 2A \cdot 1.5\Omega = 3V \$
back-EMF \$ = V_m = \overline{V_{drv}} - V_{R_m} = 19.2V - 3V = 16.2V \$
Poniendo todo junto en una ecuación:
\$ V_m = dV_{cc} - R_m I \$
