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Vistas: 0 Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2025-07-29 Origen: Sitio
Se produce una torsión en la forma de onda actual de un motor CC sin escobillas (BLDC) debido al proceso de conmutación y a las características inherentes de Funcionamiento del motor BLDC . Este fenómeno se observa a menudo durante el cambio de fases cuando el motor pasa entre diferentes conjuntos de devanados.
Los motores BLDC utilizan conmutación electrónica, donde la corriente se conmuta entre diferentes devanados del estator según la posición del rotor. Durante esta transición, la corriente cambia momentáneamente de dirección o magnitud, provocando una ligera perturbación o torsión en la forma de onda de la corriente.
A medida que el rotor se mueve, el controlador cambia la corriente de una fase a otra.
Este momento de conmutación crea un período transitorio en el que la corriente no sigue una trayectoria perfectamente suave, lo que provoca una torsión.
La inductancia de los devanados del estator resiste cambios repentinos de corriente. Cuando se produce la conmutación, la corriente en el devanado que se está apagando no cae inmediatamente a cero, mientras que la corriente en el siguiente devanado tarda un poco en acumularse. Este retraso en el ajuste de la corriente contribuye a la torsión observada en la forma de onda.
La inductancia del motor suaviza la corriente pero introduce un retraso durante las transiciones de fase.
Esto da como resultado una torcedura visible a medida que la corriente se ajusta al nuevo devanado.
A medida que el rotor gira, genera una fuerza electromagnética inversa que se opone al voltaje aplicado. Durante las transiciones de fase, el contraEMF interactúa con el proceso de conmutación, provocando ligeras variaciones en la forma de onda actual.
Back EMF afecta la velocidad a la que la corriente aumenta o disminuye durante el cambio de fase.
Esta interacción da como resultado no linealidades en la forma de onda actual, creando la torcedura.
Los dispositivos de conmutación (normalmente MOSFET o IGBT) utilizados en el inversor no cambian instantáneamente. Hay un breve tiempo muerto entre el apagado de una fase y el encendido de la siguiente. Durante este intervalo:
La caída de corriente del devanado anterior y la acumulación en el devanado siguiente se superponen, lo que lleva a un desequilibrio.
La respuesta retardada introduce una torcedura en la forma de onda actual.
La capacitancia parásita y la interacción entre elementos inductivos en el motor y el sistema de accionamiento pueden causar oscilaciones menores durante la conmutación de fase. Estas oscilaciones se manifiestan como pequeñas torceduras en la forma de onda actual.
Si bien una torsión en la forma de onda actual es normal, una distorsión excesiva puede provocar:
Eficiencia reducida: una conmutación inadecuada puede provocar mayores pérdidas de energía.
Mayor EMI (interferencia electromagnética): las torceduras contribuyen al ruido y a la EMI, lo que puede afectar los dispositivos electrónicos cercanos.
Ondulación del par: las transiciones de corriente irregulares pueden introducir ondulaciones del par, lo que reduce la suavidad en el funcionamiento del motor.
El uso de técnicas de conmutación avanzadas como PWM sinusoidal (SPWM) o PWM de vector espacial (SVPWM) minimiza los efectos de las transiciones de fase abruptas.
Una frecuencia de conmutación más alta reduce el retraso entre las transiciones de fase, suavizando la forma de onda actual y minimizando las torceduras.
La reducción del tiempo muerto entre eventos de conmutación garantiza una distorsión mínima en la corriente, evitando torceduras excesivas.
Los MOSFET o IGBT de alto rendimiento con menores pérdidas de conmutación y tiempos de respuesta más rápidos minimizan los efectos transitorios.
Agregar condensadores de filtrado y suavizado puede reducir las oscilaciones y suavizar las variaciones de corriente durante las transiciones de fase.
La torcedura en un La corriente del motor BLDC se debe principalmente al proceso de conmutación, la inductancia del devanado y las características de conmutación de los transistores de potencia. Si bien es inevitable cierto grado de distorsión de la corriente, la optimización del sistema de control y el hardware puede minimizar el impacto, garantizando un funcionamiento más suave y eficiente del motor.
