Defluxing (field weakening): postizanje veće brzine od dopuštene naponom

Svaki motor s magnetima ima "prirodnu" maksimalnu brzinu, određenu naponom baterije. Defluxing, često nazivan engleskim izrazom field weakening, omogućuje prekoračenje te brzine bez promjene baterije ili motora. To je moćna postavka, cijenjena u utrkama, ali ima svoju cijenu i rizike kojih morate biti svjesni.

Zašto motor doseže ograničenje brzine

Motor s magnetima je ujedno i dinamo: dok se vrti, proizvodi napon, protuelektromotornu silu, proporcionalnu svojoj brzini. Kako bi potisnuo struju u motor, kontroler mu mora primijeniti napon veći od onoga koji motor proizvodi.

Kada se brzina poveća, napon koji proizvodi motor približava se naponu baterije. Kontroler više ne uspijeva potisnuti struju, dakle ni okretni moment: brzina doseže maksimum. Taj se maksimum izračunava na temelju konstante brzine motora, Kv, i napona baterije. Pogledajte naš vodič o Kv, Kt i polovima električnog motora.

Princip defluxinga

Kod vektorskog upravljanja, struja motora se dijeli na dva dijela: q-struju, koja proizvodi okretni moment, i d-struju, koja je poravnata s magnetima. Normalno, d-struja se održava na nuli.

Za defluxing, kontroler ubrizgava negativnu d-struju. Ona stvara polje suprotno onom od magneta, što smanjuje napon koji motor proizvodi pri istoj brzini. Kontroler ponovno može potisnuti q-struju, dakle okretni moment, i motor prelazi svoju staru granicu.

Izraz je varljiv: magneti nisu oslabljeni. Njihov učinak, gledano iz namota, je kompenziran sve dok d-struja teče.

Što to košta

• Struja bez okretnog momenta: kod motora s površinskim magnetima, d-struja ne potiskuje. Ona se dodaje ukupnoj struji, dakle zagrijavanju motora i kontrolera.
• Učinkovitost: pri velikoj brzini tijekom defluxinga, sve veći dio energije odlazi u toplinu. Autonomija se smanjuje.
• Zajedničko ograničenje struje: ukupna struja motora ostaje ograničena. Što se više struje posveti defluxingu, manje je ostaje za okretni moment.

Motori s unutarnjim magnetima (IPM) bolje podnose defluxing jer d-struja kod njih također doprinosi okretnom momentu. To je jedan od razloga njihova uspjeha u automobilskoj industriji: pogledajte naš vodič IPM i SPM motori.

Glavni rizik: prekid pri velikoj brzini

Tijekom defluxinga, motor se vrti brže od svoje prirodne brzine: napon koji bi proizveo bez d-struje premašuje napon baterije. Ako kontroler naglo prekine rad (kvar, zaštita, gubitak napajanja), d-struja nestaje i taj se napon odjednom pojavljuje na njegovim priključcima.

Motor se tada ponaša kao generator koji vraća struju u bateriju kroz most kontrolera, uz moguće naglo kočenje i napon koji može premašiti ono što tranzistori ili baterija mogu podnijeti. Zato se zadržava margina napona i zato se defluxing postavlja oprezno.

Defluxing ili veći napon?

Za postizanje veće brzine imamo dvije opcije: defluxing ili povećanje napona baterije. Veći napon podiže granicu bez dodatne struje, dakle bez zagrijavanja ili gubitka učinkovitosti, ali zahtijeva kompatibilnu bateriju, kontroler i često BMS. Defluxing zahtijeva samo postavku, ali se plaća toplinom i autonomijom. Na trkaćem stroju često se kombinira oboje. Za baterije, pogledajte naše baterije za električne romobile.