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01/06/2015 #1


Ayuda con circuito de taladro a batería
Hola! Estoy en medio de un proyecto para la universidad, y tenemos que diseñar un taladro a batería.

El caso es que hay unos conceptos que no tengo claros

A grandes rasgo se que cada motor eléctrico tiene su KV, por lo que su velocidad final depende del voltaje de la batería que lo alimenta.

Existe un voltaje mínimo para que el motor funcione, o simplemente funcionaría pero a menores revoluciones?
es lo mismo un motor de 1200kv alimentado por una pila de 12v que uno de 2400kv alimentado por una de 6v?
Que ventajas o desventajas tiene elegir una batería de mayor voltaje o de menor?

Gracias de antemano, cualquier ayuda es bienvenida ...
02/06/2015 #2

Avatar de Scooter

vperez dijo: Ver Mensaje
Hola! Estoy en medio de un proyecto para la universidad, y tenemos que diseñar un taladro a batería.

El caso es que hay unos conceptos que no tengo claros

A grandes rasgo se que cada motor eléctrico tiene su KV, por lo que su velocidad final depende del voltaje de la batería que lo alimenta.

Existe un voltaje mínimo para que el motor funcione, o simplemente funcionaría pero a menores revoluciones?
es lo mismo un motor de 1200kv alimentado por una pila de 12v que uno de 2400kv alimentado por una de 6v?
Que ventajas o desventajas tiene elegir una batería de mayor voltaje o de menor?

Gracias de antemano, cualquier ayuda es bienvenida ...



Ya sé que soy el maniático de las siglas peeero:
K:Kelvin unidad de temperatura
k:Kilo, mil veces lo que sea
V:Voltio, unidad de diferencia de potencial eléctrico
v: Ni idea de lo que es

Algo de 1200kV osea 1.200.000V alimentado a 12V así como que se va a morir de la risa no le hace ni cosquillas
Lo otro igual.

Si en vez de V son W, un motor de 1200kW, es mas o menos un motor de tracción de una máquina de ferrocarril de tamaño mediano~grande, así a bulto calculo que pesará como tres toneladas, se me hace poco manejable en un atornillado eléctrico.

Por favor aclara la pregunta porque no entiendo nada.
03/06/2015 #3

Avatar de Nuyel

Scooter la 'v' en física es velocidad, Kv es en realidad una contante de velocidad, significa básicamente las revoluciones generadas al aplicar 1V, en los motores sin escobillas te indica la velocidad desarrollada sin carga al aplicar un voltaje pico de 1V, así que si lo alimentas con mayor voltaje solo multiplicas y tendrás el número de revoluciones.

La ventaja de mayor voltaje es una menor corriente para la misma potencia, una menor corriente significa menores perdidas en el control y transporte.
03/06/2015 #4

Avatar de Scooter

Gracias por la aclaración y disculpas por el tono de mi respuesta anterior.

Hay que ver para que rango es valida la constante. Raramente hay algo que sea lineal mucho tiempo.
Si un motor tiene n revoluciones con una tensión de xV no necesariamente va a tener la mitad con la mitad de voltios, salvo que tenga un controlador inteligente que así lo asegure.
Creo de todos modos que debería de aclarar que motor y que controlador usa si es un brussless o que es.
03/06/2015 #5

Avatar de Scooter

Después de releer la pregunta con la ayuda de lo que ha indicado Nuyel voy a intentar ayudar un poco:

vperez dijo: Ver Mensaje
Hola! Estoy en medio de un proyecto para la universidad, y tenemos que diseñar un taladro a batería.
Bien
vperez dijo: Ver Mensaje
El caso es que hay unos conceptos que no tengo claros
También bien
vperez dijo: Ver Mensaje
A grandes rasgo se que cada motor eléctrico tiene su KV, por lo que su velocidad final depende del voltaje de la batería que lo alimenta.
Depende de muchas cosas, del tipo de motor, del tipo de conexión, del par resistente...
En los motores universales o de colector la velocidad depende de la tensión, en otros tipos no depende. Para un atornillador no normal sería usar un motor de colector y si que depende.
vperez dijo: Ver Mensaje
Existe un voltaje mínimo para que el motor funcione, o simplemente funcionaría pero a menores revoluciones?
Si, claro. Por debajo de cierta tensión "ni se inmuta"
vperez dijo: Ver Mensaje
es lo mismo un motor de 1200kv alimentado por una pila de 12v que uno de 2400kv alimentado por una de 6v?
mmm si están en su "rango de uso" seguramente ambos girarán a la misma velocidad
vperez dijo: Ver Mensaje
Que ventajas o desventajas tiene elegir una batería de mayor voltaje o de menor?
Pues eso ya depende de mas cosas en general cuando tienes mas tensión disponible tienes mas potencia aunque no es directamente así.
vperez dijo: Ver Mensaje
Gracias de antemano, cualquier ayuda es bienvenida ...
De nada, espero que aclares la pregunta porque sigo sin entender muy bien.
05/06/2015 #6


kV
Cuando hablamos de motores brushless, hay un parámetro importante que debemos considerar, que es factor "kV". Normalmente aparece junto al número de vueltas de bobinado del motor, y lo que nos indica es el número de revoluciones por minuto a las que es capaz de girar el motor por cada Voltio de electricidad que se le aplica.

Es decir, que si tenemos por ejemplo un motor brushless de 3000kV, y le aplicamos a sus bornes 10 voltios, la velocidad será de 30000rpm. En el mercado podemos encontrar un rango amplio para este factor.

El motor sería un brushless de 330W, y 360kV, y su velocidad había pensado controlarla mediante un potenciómetro en forma de gatillo, pero me preocupa la perdida de potencia que pueda ocasionar en el motor. Hay alguna solución que no reduzca el par? He mirado el control por pulsos (pwm) pero lo veo demasiado complicado para un taladro simple.
05/06/2015 #7

Avatar de Scooter

Mmm los motores brusless son motores de corriente alterna.
Si van en continua es porque tienen una controladora que se encarga de pasar la continua a alterna y ahí ya depende de como de lista o tonta sea la controladora.
No tengo claro de que va el Kv porque en realidad un motor brusless es un motor síncrono y la velocidad de los motores síncronos solo depende de la frecuencia. La tensión influye en si va o no va e indirectamente en el par, pero solo en parte. En la otra parte del par cuenta como de fuertes sean los imanes permanentes.
Es cierto que en las características de los motores brusless aparece el KV. A ver si alguien nos lo aclara.

Creo que ya lo voy pillando; en teoría la velocidad solo depende de la frecuencia, pero como al girar el motor genera una fuerza contraelectromotriz no puede girar muy rápido con poca tensión ya que si la fcem es mayor que la fem no funciona.

Corolario. Con la controladora se fija la frecuencia lo que fija la velocidad de giro deseada. Se aplica mas o menos tensión según el par deseado y en función de la velocidad, ya que caso de ser menor no irá.
05/06/2015 #8

Avatar de pandacba

Un motor brushless en un taladro a baterias??
05/06/2015 #9

Avatar de Nuyel

kV es kilo volts, es una contante, las constantes siempre son K mayúscula, la v de velocidad siempre es minúscula en física, la V mayúscula para volumen, mayúsculas y minúsculas en matemáticas y física son realmente importantes.

No se como piensas controlarlo, eso diciendo que cambiar por un controlador PWM y lo ves muy complicado para un taladro simple, bueno, si piensas usar un brushless (sin escobillas) ya ahí empieza lo complicado, si quieres algo simple usa un motor con escobillas normal. Con el Brushless requieres el controlador que active la secuencia de las bobinas, así que si compras uno hecho el control de velocidad dependerá de él, si lo quieres hacer entonces tienes más trabajo que solo conectar un par de cables.

Scooter creo que el tiene que ver con la reactancia de las bobinas, a mayores velocidades en la frecuencia menor corriente pasará a través de esta y el motor podría patinar si no logra tener la energía suficiente. Entonces un parámetro mayor significaría una garantía de poder desarrollar tal velocidad (noten que el parámetro es con el motor sin carga alguna).
05/06/2015 #10

Avatar de Scooter

Si, lo acabo de leer.
Osea que si quiero por ejemplo 5000rpm hay que hacer TRES cosas:
1)Poner la controladora a a generar trifásica a 5000/60 Hz =83,33Hz
2)Poner tal cantidad de voltios para vencer el Kv
3)Poner además tantos voltios/amperios necesarios para vencer el par resistente.

Con el 1 y el 2 conseguimos que se mueva en vacío. Con el 3 que se mueva en carga.

Corolario: se ponen V de mas con corriente disponible de mas y se ponen 83,33Hz y a correr.

El gatillo ha de controlar los Hz, no los V ni los A.

Si a un brushless le falta tensión y/o corriente le falta par y si le falta par "salta" como saltarían los dientes de un engranaje con insuficiente relieve.
Comprobado en la práctica; hicimos un coche (para subirse encima, no rc) y eso es lo que hacía.

---------- Actualizado después de 20 minutos ----------

Clarifico.
El "acople" entre el rotor y el estator se hace magnéticamente.
De un lado están los imanes permanentes que son constantes
De otro lado las bobinas que son;
La fuerza magnetomotriz que se mide en A•v amperios vuelta.
Las vueltas dependen de la construcción de la bobina, los amperios dependen de la tensión y la impedancia (ley de Ohm)
La impedancia también depende de la construcción de la bobina.
La tensión será la resta de la tensión aplicada menos la fuerza contra electromotriz inducida que es en lo que influye la famosa Kv de las narices.
Si la fcem anula la fem aplicada I=0 y por lo tanto 0 A•v dan 0 fuerza magnetomotriz lo que da cero par.

Osea que la implicación funciona en un sentido pero no en el contrario, y es el contrario del que supone el preguntante:
-Si hago girar el motor a cierta velocidad necesito una tensión que es función de Kv para tener par que transmitir.
-Al revés NO funciona; si aplico cierta tensión NO obtengo ciertas rpm, las rpm SOLO dependen de la frecuencia del equipo de control.
05/06/2015 #11

Avatar de Nuyel

No entendí nada de lo último, dejemos claro y simple el asunto:
Un motor sin escobillas es un motor síncrono multifase (típicamente 3), para rotar ase requiere enviar una corriente alterna en secuencia controlada y el motor gira con el campo.
A mayor frecuencia menor corriente pasa en la bobina por la reactancia inductiva y efectos de la FECM.
El parámetro es una constante del motor indicando la velocidad máxima posible al aplicar determinado voltaje pico en las bobinas antes de que el motor no pueda seguir la rotación del campo.
El control de velocidad depende de la controladora y la frecuencia de rotación del campo magnético, por lo que cualquier regulación de velocidad lo debe hacer esta, ella misma se encargará del PWM para el control de la corriente, el como indicar el valor dependerá del modelo así que solo queda buscar su manual.
05/06/2015 #12

Avatar de Scooter

Quizás no me he expresado bien. Estamos diciendo lo mismo.
05/06/2015 #13


No se supone que estos mores son de PAR constante en prácticamente todo el rango de trabajo.
Si aumentamos el VDC automática e inmediatamente aumenta la frecuencia del ondulador trifásico, y por lo tanto las RPM,logrando de esta manera obtener un par,torque,constante. La potencia aumenta linealmente con las RPM, ya que : P= T .w ( potencia: par x RPM ).
05/06/2015 #14

Avatar de Scooter

Eso pensaba yo, que eran de par constante. Pero después de leer y razonar está claro que no lo son.
No, la frecuencia es una cosa y la tensión otra independientes. Puede que en alguna controladora esté relacionado para evitar el efecto de la reducción de par ya mencionada o que tenga una curva par / rpm determinada para una aplicación concreta, quien sabe.

Si, P=w(omega minúscula, velocidad angular)•T(par)
Si mantenemos el par así será, si no lo mantenemos no.
06/06/2015 #15


En principio y por lo que tengo entendido lo que se mantiene estable es la potencia no?
a medida que suben las revoluciones el par baja, o eso vi el otro día en la curva de potencia de un motor eléctrico.

Gracias por aclararme lo de los brushless, voy a mirar un motor de corriente continua con escobillas.
No sabréis de alguna página decente donde mirar no?

Y sabéis como se puede determinar el voltaje mínimo de funcionamiento de un motor?

Gracias
06/06/2015 #16


pandacba dijo: Ver Mensaje
Un motor brushless en un taladro a baterias??
En una ocasión me enviaron a revisión un taladro quirúrgico a baterías con motor trifásico. El diseño estaba bellísimo. Desgraciadamente la tableta de control estaba demasiado densa e integrada para poder repararla con componentes discretos y tuve que devolverlo sin reparar.
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