¿Cómo elegir tu combo de motor brushless y variador?

 

¿POR QUÉ ELEGIR UN MOTOR SIN ESCOBILLAS PARA RC?

Hay dos tipos de motores en los coches RC - radio control : motores con escobillas (brushed) y motores sin escobillas (brushless) . Si bien los motores con escobillas son más baratos y todavía se usan para crawler, coches clásicos o coches de iniciación, los motores sin escobillas han logrado acaparar las demás especialidades.

Motor con escobillas (brushed)	Motor sin escobillas (brushless)

De hecho, los motores sin escobillas se adaptan perfectamente a la competición debido a sus numerosas ventajas: sin fricción en el rotor, por lo tanto, menos desgaste, mayor vida útil del motor, menor consumo de energía y mejor eficiencia. Además no requiere rodaje, por lo que están listos para usar nada más sacarlos de la caja; menos mantenimiento, simplemente una limpieza de vez en cuando.

Sin embargo, elegir el motor adecuado para un coche puede parecer complicado. Por eso te explicamos en este artículo cuáles son sus características, cómo elegirlo y cómo adaptarlo al coche mediante un variador o controlador ESC.

¿CÓMO ELEGIR TU MOTOR SIN ESCOBILLAS?    TAMAÑO DEL MOTOR

El tamaño del motor brushless es el primer criterio a tener en cuenta. De hecho, el tamaño del motor siempre es proporcional al tamaño y peso del coche. Por lo tanto, es importante elegir un motor adaptado a la escala del vehículo .

En la denominación de un motor, los dos primeros números son el diámetro y dos los siguientes son la longitud. Por ejemplo, un motor 3650 brushless (36mm de diámetro y 50mm de longitud) tiene el mismo tamaño que un motor de escobillas 540.

380 (brush) ≈ 2838 (brushless)
540 (brush) ≈ 3650 (brushless)
550 (brush) ≈ 3656 (brushless)
775 (brush) ≈ 4268 (brushless)

LA RELACIÓN ENTRE EL PAR Y LA VELOCIDAD DEL MOTOR

Los KV del motor indican el número de revoluciones por minutos (rpm) por voltio, por lo tanto la velocidad máxima teórica del motor . Por ejemplo, un motor de 3.800 kv podrá funcionar a 3.800 rpm para 1 voltio, o a 28.120 rpm con una batería Lipo de 7,4 V. También puedes encontrar un número T adjunto a los motores sin escobillas, este es un punto de referencia para los pilotos de carreras RC.

El aumento de la velocidad KV es a expensas de la disminución del par. Por lo tanto, es necesario elegir la mejor proporción de acuerdo con el coche, pista, especialidad de competición,... Aquí hay algunas pautas para saber qué velocidad elegir para su motor.

En pista : a escala 1/8 se puede elegir un numero de rpm por voltio alrededor de 2600 kv. A escala 1/10 , para ocio 4500 kv, para competición 6500 kv

TT, buggy: a escala 1/8 se puede elegir un numero de rpm entre 1900 y 2200 kv. A escala 1/10, para hobby 3800 kv, para competición 5000 kv. También depende mucho si es 4wd o 2wd , diámetro de las ruedas (monster, truggy, buggy) y la relación de transmisión. Por ejemplo, un truggy 1/10 suele montar un motor 3400 - 3500 kv por el mayor tamaño de ruedas.

La mayoría de principiantes que deciden hacer una conversión de brushed a brushless, abusan de KV y ponen un motor muy rápido pero con poco par a bajas revoluciones. Luego vienen los problemas: el motor o variador se calientan, no puedo controlar el coche, el coche no inicia la marcha con suavidad y sale escopetado , rotura o desgaste muy rápido de engranajes de la transmisión,...

¿QUÉ SIGNIFICA LA T?

La T se utiliza principalmente en las competición de RC. Los motores de escobillas se clasificaron por revoluciones (T) en función de su devanado (bobina del rotor). Por costumbre, mantuvimos esta designación para indicar la potencia y revoluciones de los motores brushless.

Aquí hay dos diagramas para ayudarlo a convertir KV a T:

EL NÚMERO DE POLOS

Los pares de imanes están pegados al rotor del motor brushless. Generan polos magnéticos que pueden ser 2, 4, 6, etc. Estos polos influyen directamente en el par y la velocidad . Un motor con un número de polos bajo girará más rápido que un motor con un número de polos alto, pero tendrá un par más bajo. La mayoría de los controladores están diseñados para motores de 4 polos.

¿MOTOR CON SENSOR  O SIN SENSOR (SENSORLESS)?

Los motores con sensores (sensored ) son más caros que sus homólogos sin sensores (sensorless) . Al decirle al controlador la posición del rotor, el sensor mejora la suavidad, el par y la velocidad del motor . Sin embargo, los motores con sensores rara vez son resistentes al agua, esta es su principal desventaja.

Atención, para aprovechar al máximo las ventajas de un motor con sensor, debe asociarse con un Variador compatible con el sensor .

CONSUMO MÁXIMO DEL MOTOR (W)

Es importante recordar el consumo máximo del motor, indicado en vatios, al elegir el variador (ESC) porque debe poder entregar esta potencia.

CÓMO ELEGIR TU ESC ¿PARA QUÉ SIRVE UN VARIADOR ELECTRÓNICO?

El ESC (controlador electrónico de velocidad) también llamado variador electrónico es un elemento esencial para el funcionamiento del motor . Conecta el motor a la batería y entrega la corriente necesaria de acuerdo a las demandas del motor. Durante la aceleración y el frenado,  el motor consume mucho más corriente, el resto del tiempo el consumo es menor.

¿QUÉ VALOR DE AMPERIOS PARA MI ESC?

Lo primero que hay que comprobar a la hora de elegir el variador es que cumpla con las necesidades del motor. La potencia está determinado por la fórmula P=V*I. Como la tensión V es constante (7,4V para una batería LiPo), un motor con un consumo máximo elevado tendrá que acoplarse a un controlador que entregue mucho amperaje.


Para elegir su ESC , debe calcular el amperaje necesario para el correcto funcionamiento del motor. Por ejemplo, el cálculo a realizar con un motor que consume 500W y con una tensión de 7,4V es: I=500/7,4=68A.
 Siempre debes elegir un variador con un amperaje superior al valor obtenido con el cálculo, en el ejemplo anterior puedes tomar un controlador de 80A. De hecho, un amperaje demasiado bajo corre el riesgo de sobrecalentar la unidad. En ocasiones no se indica con el variador el amperaje continuo soportado, en este caso hay que fijarse en el número mínimo de vueltas del motor admitidas (indicadas en T).

¿QUÉ ES EL COGGING ?

'Cogging'  describe el efecto en un motor sin escobillas que tiembla o "tartamudea" a velocidades bajas ya que las velocidades altas tienden a suavizar considerablemente el motor. El motor tartamudea y salta en la fase de arranque (sincronismo) ya que el rotor no es capaz de seguir la secuencia correcta de la señal del variador.

 Se dá más en motores brushless sin sensores, con valor alto de KV y de pocos número de polos; un variador sencillo y barato que envía una señal cuadrada en vez de sinusoidal influye también, así como una mala configuración o programación del variador. 

Además hay que comprobar si la batería tiene baja descarga máxima en amperios (por ejemplo de Nimh) o cable/conector/soldadura defectuoso que eleva la resistencia. 
Si la relación de transmisión es baja y el motor tiene un valor alto de KV (poco par a bajas revoluciones), este efecto aumenta.

Como se soluciona? 

- Cambiando el motor a uno con sensores.

- Motor de más polos y menos KV.

- Variador con tensión sinusoidal en vez trapezoidal.

- Configuración del variador: start mode , timing.

 PARAMETROS USUALES DE PROGRAMACIÓN DEL VARIADOR BRUSHLESS
(TARJETA DE PROGRAMACIÓN)

 

1. Running Mode (modo de funcionamiento): "Adelante con freno", el automóvil puede avanzar y frenar, pero no puede retroceder, este modo es adecuado para competición. El modo "Avance/Retroceso con freno" proporciona una función de retroceso, que es adecuada para el entrenamiento. El modo "Rock Crawler" solo se usa para Crawlers.

Nota: El modo "Adelante/Retroceso con freno" utiliza el método de "doble clic" para hacer que el automóvil retroceda. Cuando mueve la palanca del acelerador de la zona de avance a la zona de retroceso por primera vez, el variador comienza a frenar el motor, el motor se acelera pero aún está funcionando, no completamente detenido, por lo que la acción de retroceso NO ocurre ahora. Cuando la palanca del acelerador se mueve nuevamente a la zona de retroceso (el segundo "clic"), si la velocidad del motor se reduce a cero (es decir, se detiene), se producirá la acción de retroceso. El método de "doble clic" puede evitar la marcha atrás por error cuando la función de freno se usa con frecuencia en la dirección.

Con el modo “Rock Crawler”, la acción retroceso ocurrirá inmediatamente cuando la palanca del acelerador se mueva a la zona hacia atrás. Establezca la "Fuerza de freno de arrastre" al 100% si elige el modo "Rock Crawler".

2. Drag Brake Force   (Fuerza de freno de arrastre): es la cantidad de freno de arrastre que se aplica con el acelerador en posición neutral para simular el ligero efecto de frenado de un motor con escobillas mientras se desplaza por inercia.
3. Low Voltage Cut-Off Threshold  (Corte de bajo voltaje): la función es para evitar que la batería de litio se descargue en exceso.  El variador monitorea el voltaje de la batería y si el voltaje es inferior al umbral, la potencia de salida se reducirá al 50% en 2 segundos. Detenga el coche lo antes posible, el variador cortará completamente la potencia de salida en 10 segundos.

4. Start Mode - Punch (Modo de inicio, también llamada "Patada"): seleccione desde "Nivel 1 (Suave)" hasta "Nivel 9 (Muy agresivo)" . Tenga en cuenta que si elige "Nivel 7" a "Nivel 9", será mejor que use un paquete de baterías de buena calidad con una potente capacidad de descarga, de lo contrario, estos modos no pueden obtener el efecto de inicio explosivo que desea. Si el motor no puede funcionar sin problemas (el motor está temblando), puede deberse a la débil capacidad de descarga del paquete de baterías, elija una batería mejor o aumente la velocidad de transmisión.

5. Maximum Brake Force (Fuerza de frenado máxima): El variador proporciona una función de frenado proporcional. La fuerza de frenado está relacionada con la posición de la palanca del acelerador. La fuerza máxima de frenado se refiere a la fuerza cuando la palanca del acelerador está ubicada en el punto superior de la zona trasera. Una fuerza de frenado muy grande puede acortar el tiempo de frenado, pero puede dañar los engranajes.

6. Maximum Reverse Force (Fuerza de retroceso máxima): establece la cantidad de potencia que se aplicará en marcha atrás. 

7. Initial Brake Force (Fuerza Inicial de Frenado): También se le llama “fuerza mínima de frenado”, y se refiere a la fuerza cuando la palanca del acelerador se encuentra en la posición inicial de la zona trasera. El valor predeterminado es igual a la fuerza del freno de arrastre, por lo que el efecto del freno puede ser muy suave.

8. Neutral Range (Rango neutral del acelerador): es una pequeña holgura en el gatillo del acelerador, sin holgura tendrías un gatillo muy sensible y, a nada que tocarás accidentalmente , aceleraría o frenaría. 

9. Timing (Temporización):  Seleccione el valor de temporización más adecuado según el motor que esté utilizando. En general, un valor de temporización más alto genera una mayor potencia de salida, pero la eficiencia total del sistema será ligeramente inferior.

10. Over-heat Protection  (Protección contra sobrecalentamiento): si la función está activada, la potencia de salida se cortará cuando la temperatura del variador alcance un umbral preestablecido de fábrica

https://www.rcteam.com/fr/blog/comment-choisir-son-moteur-brushless--n14