Calculadora de Kv e Constante de Binário de Motor sem Escovas (BLDC, Motores de Drone)

A constante de binário, a velocidade em vazio, a velocidade e o binário em carga, a potência no veio e o rendimento de um motor sem escovas a partir do Kv, da tensão, da corrente, da corrente em vazio e da resistência do enrolamento.

O que faz esta ferramenta

O Kv de um motor é a sua velocidade em vazio em rpm por cada volt, e é a mesma grandeza da constante de força contraeletromotriz vista ao contrário: o binário que faz por ampere é K_t = 60 ÷ (2π K_v), cerca de 10,4 mN·m/A para 920 Kv. Um Kv alto significa um motor rápido e de pouco binário para uma hélice pequena; um Kv baixo, um lento e de muito binário para uma grande. Em carga, a resistência do enrolamento e a corrente em vazio levam a sua parte: a velocidade desce para K_v (V − I R) e o binário é K_t (I − I₀), pelo que o rendimento de um motor real é função da sua corrente. O modelo trata o motor como um motor de corrente contínua ideal; o aquecimento e as perdas no ferro são ignorados.

Fórmula

K_t = 60 ÷ (2π K_v) [N·m/A] · rpm em vazio = K_v × V · rpm = K_v (V − I R) · T = K_t (I − I₀) · P = T × 2π × rpm ÷ 60

Variáveis

Símbolo	Significado	Unidade
`kv`	Kv do motor	rpm/V
`v`	Tensão de alimentação	V
`i`	Corrente absorvida	A
`i0`	Corrente em vazio	A
`r`	Resistência do enrolamento	Ω
`KT`	Constante de binário Kt	mN·m/A
`NL`	Velocidade em vazio	rpm
`NS`	Velocidade com essa carga	rpm
`TQ`	Binário no veio	N·m
`PO`	Potência mecânica no veio	W
`EF`	Rendimento	%

Exemplo resolvido

Kv do motor920 rpm/V
Tensão de alimentação14,8 V
Corrente absorvida20 A
Corrente em vazio1 A
Resistência do enrolamento0,05 Ω

Constante de binário Kt10,38 mN·m/A
Velocidade em vazio13 616 rpm
Velocidade com essa carga12 696 rpm
Binário no veio0,197 N·m
Potência mecânica no veio262 W
Rendimento88,6 %

Limitações

A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
Os rendimentos e consumos variam de produto para produto. Tire os valores da ficha técnica do fabricante do produto que vai mesmo usar.