Comprender la Curva Par/Velocidad de los Motores BLDC (Caso Simplificado)*
Los motores BLDC (Brushless DC) son apreciados por su eficiencia, su par disponible instantáneamente y su capacidad para adaptarse a aplicaciones exigentes como la agricultura, la robótica o los vehículos eléctricos. Un concepto esencial para su dimensionamiento y su uso óptimo es la curva par/velocidad, que describe cómo el par entregado por el motor evoluciona con la velocidad de rotación.
Este artículo presenta un modelo simplificado de esta curva y sus implicaciones prácticas.
1. La Zona de Par Casi Constante (Corriente Limitada)
En la mayoría de los motores BLDC, para velocidades bajas a moderadas, el par entregado permanece casi constante.
Principio: El motor está limitado en corriente, y el par es directamente proporcional a esta corriente.
Expresión simplificada:
Rango típico: desde la parada hasta la velocidad de transición.
Característica: El motor proporciona su par nominal, ideal para el arranque, el transporte de cargas pesadas o las pendientes.
Atención: La corriente no debe superar el límite máximo del motor, bajo riesgo de sobrecalentamiento o activación de las protecciones.
2. La Zona de Potencia Casi Constante
Más allá de la velocidad de transición, el par comienza a disminuir a medida que la velocidad aumenta.
Principio: La tensión disponible en el motor se convierte en el límite. Como la fuerza electromotriz (FEM) aumenta con la velocidad, el motor ya no puede mantener el par nominal.
Expresión simplificada:
Rango típico: velocidades superiores a la velocidad de transición.
Característica: El motor funciona a potencia casi constante, lo cual es típico durante desplazamientos rápidos o cargas ligeras a alta velocidad.
3. Aplicación Práctica para el Dimensionamiento
La curva par/velocidad guía la elección de los relaciones de reducción y las estrategias de control.
Elegir una relación de reducción adecuada:
Permite permanecer en la zona de par casi constante durante las fases críticas (arranque, subida de pendiente).
Evita las sobrecorrientes y optimiza la eficiencia.
Evitar la zona de bajo par para cargas pesadas:
A alta velocidad, el par disminuye. Una carga demasiado grande puede bloquear el motor o saturar la corriente.
Optimizar el uso de la potencia:
Comprender la transición par → potencia constante permite dimensionar correctamente el motor y el controlador, y asegurar un funcionamiento seguro y duradero.
4. Ejemplo Simplificado
Imaginemos un motor BLDC de 48 V con:
Par nominal: 10 Nm
Velocidad de transición: 3000 rpm
0 → 3000 rpm: par casi constante ≈ 10 Nm
>3000 rpm: el par disminuye con la velocidad, potencia casi constante
Para una máquina agrícola, se recomienda elegir una relación de reducción que permita al motor permanecer por debajo de 3000 rpm a carga máxima, garantizando así un par suficiente para arrancar o subir una pendiente sin sobreintensidad.
Conclusión
La curva par/velocidad de un motor BLDC, incluso en modelo simplificado, es una herramienta indispensable para:
Dimensionar correctamente el motor y el reductor.
Garantizar un par suficiente al arrancar o en pendiente.
Optimizar la eficiencia y proteger el motor contra las sobreintensidades.
Comprender esta curva permite sacar el mejor provecho de los motores BLDC de 48 V en todas las aplicaciones donde el par y el rendimiento son críticos.
*: La información técnica presentada en este artículo se proporciona a título indicativo. No reemplaza los manuales oficiales de los fabricantes. Antes de cualquier instalación, manipulación o uso, consulte la documentación del producto y respete las instrucciones de seguridad. El sitio Torque.works no se hace responsable de un uso inadecuado o de una interpretación incorrecta de la información proporcionada.