La guía está mostrando una ejecución de demostración preparada. Tu propia ejecución y tus trazas se conservan sin cambios; elige Explorar desde aquí para continuar desde la demostración.
Experimentos Cambia el modelo real
Posición manual del rotor
Enclavamiento: libera el bloqueo del eje para posicionar el rotor a mano. El bloqueo es una restricción ideal sobre el eje.
Reiniciar experimento Ejecutar comprobaciones físicas
El posicionamiento manual pausa la ejecución y desenergiza el accionamiento. Desactivar la fase A apaga sus puertas, no sus diodos de cuerpo.
Motor estacionario y energizado con los ajustes de accionamiento predeterminados; libera el bloqueo y el fallo, borra las trazas e inicia una nueva ejecución.
Comprobaciones físicas Las pruebas se ejecutan en instancias aisladas del modelo y no cambian tu experimento.
Estas pruebas de coherencia verifican la implementación. No certifican el modelo frente a un motor fabricado ni frente a un solucionador electromagnético no lineal.
Haz clic en un componente del modelo para inspeccionarlo.
Modelo, ecuaciones y límites Geometría y bobinado Un rotor interior de imán permanente tiene cuatro imanes de arco magnetizados radialmente: N–S–N–S en el entrehierro. Seis dientes aislados del estátor llevan devanados de cobre concentrados, 36 vueltas representadas por diente. Los dientes opuestos forman dos bobinas en serie por fase, y los tres retornos se encuentran en un único punto estrella flotante. A1/B1/C1 ocupan 0°/60°/120° mecánicos; A2/B2/C2 ocupan 180°/240°/300°. Tres sensores Hall a 30°/90°/150° mecánicos dan un espaciado de 120° eléctricos.
Accionamiento eléctrico El código Hall selecciona una rama de PWM de lado alto, una rama de retorno de lado bajo y una rama no accionada. Las leyes de Kirchhoff determinan las corrientes de los devanados y la tensión de la estrella flotante. La inductancia no se descarta en la conmutación: la corriente no accionada continúa a través del diodo de cuerpo correspondiente hasta llegar a cero. El freno cortocircuita todas las fases a través de los interruptores de lado bajo.
Campo magnético Una discretización conservativa por volúmenes finitos de 193 × 193 resuelve el potencial vector magnético del paquete activo. La base incorporada incluye tres campos de corriente de devanado y cinco armónicos espaciales impares de la remanencia giratoria. El enlace de flujo de cada fase se extrae con la misma funcional de devanado que excita el campo; su derivada aporta tanto la FCEM como el par, lo que preserva Σe·i = τ·ω. Los contornos trazan B, y el campo no desaparece cuando se retira la alimentación.
v − v_Y = R i + L di/dt + e i_A + i_B + i_C = 0 e_k = ω ∂λ_PM,k / ∂θ τ_e = Σ i_k ∂λ_PM,k / ∂θ J dω/dt = τ_e − τ_carga − bω − τ_fricción
Interpreta bien las superposiciones Rojo = norte; azul = sur. Las etiquetas del rotor se refieren al polo orientado hacia fuera de cada imán; su cara interior oculta tiene el polo opuesto. El tinte del polo del estátor sigue el campo total normal a la cara del entrehierro, así que incluso un diente no alimentado puede quedar polarizado por el rotor.
Ámbar / menta / violeta = fases A / B / C. Las puntas de flecha en movimiento muestran corriente convencional, no flujo de electrones. Su velocidad de desplazamiento es ilustrativa; su dirección y visibilidad siguen la corriente con signo resuelta. ⊙ es corriente hacia ti, ⊗ es corriente alejándose.
El campo magnético es una solución en 2D del centro del paquete, elevada hacia delante en la vista 3D para que sus trayectorias de retorno por el hierro sigan siendo visibles. No es una solución tridimensional de los efectos de borde. El espaciado de los contornos representa flujo igual por unidad de longitud axial dentro de cada instantánea; la escala de contornos se ajusta para facilitar la lectura.
Alcance y limitaciones Esto es una referencia educativa físicamente acoplada, no software validado de diseño de motores. El acero usa μr = 600 fijo; se omiten la saturación, la histéresis, las pérdidas por corrientes de Foucault, la temperatura, la desmagnetización del imán, el par de saliencia/cogging y las fugas en los extremos. Un contorno exterior finito y la discretización cartesiana introducen errores de campo, y el modelo de permeabilidad anular suaviza los estrechos huecos entre imanes.
El PWM está promediado en tensión con limitación del ciclo de trabajo dependiente de la corriente cerca de 6 A. El rizado de conmutación, el tiempo muerto, las pérdidas de los MOSFET y la inductancia parásita del cableado no se resuelven. Los diodos de cuerpo son ideales. El bus de CC es una fuente bidireccional rígida que absorbe la energía regenerada. Los valores en tesla del mapa de campo son estimaciones del modelo, no mediciones.
Las vistas de rayos X y despiece solo cambian la presentación. La cámara lenta avanza todas las variables físicas con el mismo reloj escalado. Las lecturas de velocidad del eje siempre indican rpm físicas.
Referencias técnicas principales: notas de aplicación de fabricantes de semiconductores sobre el control trapezoidal de motores BLDC con sensores de efecto Hall y sobre la conmutación de seis pasos con sensores; referencias de magnetismo por elementos finitos para la formulación de fuentes de imán permanente y las condiciones de contorno.
Magnetostática lineal en 2D acoplada a la dinámica del circuito y del rotor. Una máquina de referencia para la enseñanza, no el gemelo digital de un fabricante.
