La función de "defusión" en VESC Tool: cómo aumentar la velocidad y cuál es el costo
El "defleuxage", o "field weakening" en inglés, permite que un motor gire a una velocidad superior a la límite establecida por el voltaje de la batería. El firmware VESC ha ofrecido esta función durante varios años, con unos pocos ajustes sencillos. Sin embargo, esta ganancia de velocidad tiene un costo, y un "defleuxage" mal configurado puede dañar el controlador. Esta guía explica los ajustes y, posteriormente, las precauciones a tomar.
Lo esencial
- La función de "defusión" inyecta una corriente que debilita el campo de los imanes, lo que reduce la velocidad máxima.
- Esta corriente no genera par motor; en cambio, produce calor y consume la batería.
- Se activa únicamente en la parte superior del rango de velocidad, a partir de un umbral ajustable.
- En caso de un corte repentino a alta velocidad, el motor puede generar un voltaje superior al de la batería: este es el principal riesgo.
El principio, en resumen:
Al girar, un motor de imanes produce una tensión que aumenta con la velocidad. Cuando esta tensión alcanza la del acumulador, el controlador no puede permitir que entre más corriente: la velocidad se estabiliza. El "défluxage" permite que circule una corriente a lo largo del eje "d" que se opone al campo de los imanes y reduce esta tensión, lo que deja margen para acelerar aún más. El principio completo se explica en nuestra guía sobre el "défluxage" y en la que trata sobre la "comandación vectorial".
Los ajustes en VESC Tool
Los ajustes se encuentran en la configuración FOC del motor, en la pestaña dedicada a la reducción del campo magnético.
- Corriente máxima de reducción de flujo (Field Weakening Current Max): la corriente máxima utilizada para reducir el flujo magnético. Si se establece en cero, la función de reducción de flujo se desactiva. Cuanto mayor sea este valor, mayor será el aumento de velocidad, pero también aumentará la generación de calor y el consumo de energía.
- Inicio de la reducción del flujo magnético (Field Weakening Duty Start): la fracción del ciclo de trabajo máximo a partir de la cual comienza la reducción del flujo magnético. Por lo tanto, solo se activa en la parte superior del rango de velocidad.
- `Tiempo de aumento de la reducción del campo magnético : el tiempo de incremento de la corriente de reducción del campo, que evita una transición brusca.`
- Factor de corriente del eje Q: un ajuste que limita la corriente de par durante el desmagnetización, para que la corriente total se mantenga controlada.
Lo que cuesta
- Sobre el calentamiento: la corriente de desmagnetización atraviesa los bobinados y los transistores sin producir par. El motor y el controlador se calientan más a alta velocidad. Consulte nuestra guía sobre el calentamiento del motor.
- Sobre la autonomía: esta corriente proviene de la batería.
- Riesgo de sobretensión: Si el controlador se corta repentinamente a alta velocidad, ya sea por una configuración predeterminada o por una falla en el suministro de energía, el sistema de refrigeración por líquido se detiene abruptamente. El motor, entonces, devuelve toda su tensión, que es superior a la de la batería, hacia el controlador y la batería. Los transistores, los condensadores y el BMS (sistema de gestión de la batería) podrían no soportar esta tensión.
La metodología
- Comience con el "defilter" desactivado y una máquina bien ajustada: detección del motor, límites de corriente. Consulte nuestras guías sobre la detección y los límites de corriente.
- Active un bajo nivel de corriente de desmagnetización, con un umbral de inicio elevado.
- Conduzca y, a continuación, registre la velocidad alcanzada, las temperaturas y la corriente de la batería.
- Aumente la potencia gradualmente, siempre y cuando observes un aumento real de la velocidad y las temperaturas se mantengan dentro de rangos aceptables.
- Verifique que la tensión máxima que el motor puede generar a la velocidad alcanzada siga siendo soportable por el controlador y la batería en caso de un corte de energía.
¿Desfluxado u otra solución?
El "defluxage" proporciona un aumento de velocidad. Para una ganancia significativa y duradera, un motor con un bobinado más rápido o un voltaje de batería más alto suelen ser mejores soluciones. Consulte nuestras guías de motores de alta velocidad o alto torque y sobre el paso a un voltaje más alto. En un motor de imanes internos, el ajuste MTPA Algorithm Mode también permite aprovechar el par de reluctancia: consulte nuestra guía sobre los motores IPM.
Consejo para el taller.
Nunca utilice el ajuste de desfluxaje para compensar una batería con un voltaje demasiado bajo o un motor mal seleccionado. Es un ajuste de precisión, no una solución fundamental.
Preguntas frecuentes
¿Cuánta velocidad se puede ganar?
Depende del motor: su construcción y su inductancia determinan la eficiencia del proceso de desmagnetización. Los motores de imanes internos suelen ser más adecuados para este proceso que los motores de imanes superficiales. Solo la medición realizada en su propio equipo puede proporcionar la respuesta.
¿Es peligroso el proceso de desfluxado?
Puede ocurrir si el controlador se corta a alta velocidad: en ese caso, el motor devuelve un voltaje superior al de la batería. Aumente la velocidad gradualmente y verifique este voltaje para asegurarse de que esté dentro de los límites soportados por el controlador y la batería.
¿Por qué mi motor se calienta más a alta velocidad?
La corriente de flujo inverso atraviesa los devanados sin generar par. Además del calor, contribuye a las pérdidas en el núcleo de hierro, que ya aumentan con la velocidad.
¿El proceso de desfluxado consume la batería más rápidamente?
Consume energía para aumentar la velocidad: la autonomía disminuye cuando se utiliza en la zona donde está activo.