Tengo entendido que el motor quiere girar en sentido antihorario porque esto representa una energía potencial menor al desenrollar el campo y alinear los campos del estator y el rotor. ¿Es esto correcto?
Gira debido a las fuerzas que actúan alrededor de su eje de rotación. Esas fuerzas crean un par que a su vez crea una aceleración angular del rotor.
Pero si movemos el punto de conmutación hacia allí, ¿no hemos rotado el campo del estator, dando lugar a un nuevo plano neutral nuevo? Si repetimos este ajuste, ¿converge en un punto de conmutación óptimo o seguimos girando por todas partes? ¿Es este punto de conmutación óptimo en todos los aspectos, o hay algunos compromisos que hacer?
Por definición cada vez que se gira uno de los campos que tiene un nuevo plano neutro. El punto de conmutación en un motor entero es mantener el plano neutro en el ángulo al que el par se maximiza.
Siempre he oído que el momento debe ser el más avanzado a mayor velocidad. ¿Pero esto es estrictamente cierto, o es una función de la intensidad de campo bobinado / corriente, que sólo pasa a ser correlacionada con la velocidad en el caso de una carga mecánica constante?
Creo que se está mezclando dos efectos aquí. Consideremos un motor sin escobillas. Dada una corriente que fluye a través de sus bobinas se asentará en su plano neutro. En este punto el par es cero (fricción ignorando). Ahora empieza a girar lentamente con la mano y el gráfico de la posición de par vs. El máximo de ese gráfico es su punto de conmutación "óptima velocidad lenta". Se podría derivar una aproximación muy cercana de ese gráfico usando modelos matemáticos. Yo no diría que este avance de la sincronización. Dependiendo del número de fases y polos sería en algún ángulo fijo desde el plano neutral. En un sistema de circuito cerrado sin escobillas con un codificador de posición y no hay sensores de efecto Hall que normalmente pasan por una secuencia en la que se pone un poco de corriente a través de los bobinados para descubrir la posición del plano neutro.
En una situación dinámica, desea seguir girando el campo bajo su control para mantener la misma fase frente a los imanes fijos. Debido a la inductancia y varios efectos no lineales como la saturación magnética.y la temperatura, el tiempo de control tiene que cambiar en función de la velocidad para tratar de mantener la misma fase entre los campos. Esencialmente hay un retraso entre el momento en que se da una orden y el cambio real en el campo lo que el comando se da antes, "avanzado", para compensar por ello. En un motor con escobillas que sólo puede tener un avance de fase fija por lo que necesita para hacer algún tipo de compromiso si va a funcionar en diferentes velocidades. También hay compromisos estáticos en los motores de cepillado, por ejemplo, el tamaño de los cepillos y la naturaleza de encendido / apagado del control. En algunas situaciones este retraso es de todos modos insignificante.
Es un controlador BLDC sin sensores que detecta la fuerza contraelectromotriz cruces por cero para encontrar el punto de conmutación un ejemplo de un motor de este tipo?
Creo que los cruces por cero de EMF posteriores son insuficientes. Solo reflejan el posicionamiento "estático" descrito anteriormente. Por lo tanto, también necesitaría conocer los parámetros del motor antes de poder optimizar su control (por ejemplo, usando algo como el control orientado al campo )