Meu entendimento é que o motor deseja girar no sentido anti-horário, porque isso representa uma energia potencial mais baixa, torcendo o campo e alinhando os campos do estator e do rotor. Isso está correto?
Gira devido às forças que atuam ao redor do seu eixo de rotação. Essas forças criam torque que, por sua vez, cria aceleração angular do rotor.
Mas se movermos o ponto de comutação para lá, não rodamos o campo do estator, levando a um novo plano neutro? Se repetirmos esse ajuste, ele converge para um ponto de comutação ideal ou continuamos torcendo por todo o lugar? Esse ponto de comutação é ideal em todos os aspectos ou há alguns compromissos a serem feitos?
Por definição, sempre que você gira um dos campos, você tem um novo plano neutro. O ponto inteiro da comutação em um motor é manter o plano neutro no ângulo em que o torque é maximizado.
Eu sempre ouvi dizer que o tempo deve ser mais avançado a uma velocidade maior. Mas isso é estritamente verdadeiro ou é uma função da força da corrente / campo do enrolamento, que por acaso está correlacionada com a velocidade no caso de uma carga mecânica constante?
Eu acho que você está misturando dois efeitos aqui. Vamos considerar um motor sem escova. Dada uma corrente que flui através de seus enrolamentos, ela se estabelecerá em seu plano neutro. Neste ponto, o torque é zero (ignorando o atrito). Agora comece a girá-lo lentamente à mão e faça um gráfico do torque versus posição. O máximo desse gráfico é o seu ponto de comutação "velocidade lenta ideal". Você pode derivar uma aproximação muito próxima desse gráfico usando modelos matemáticos. Eu não chamaria isso de avançar o tempo. Dependendo do número de fases e pólos, estaria em algum ângulo fixo do plano neutro. Em um sistema sem escova de circuito fechado com um codificador de posição e sem sensores de efeito hall, você normalmente passaria por uma sequência em que você colocaria alguma corrente nos enrolamentos para descobrir a posição do plano neutro.
Em uma situação dinâmica, você deseja continuar girando o campo sob seu controle para manter a mesma fase versus os ímãs fixos. Devido à indutância e a vários efeitos não lineares, como saturação magnéticae temperatura, o tempo de controle precisa mudar em função da velocidade para tentar manter a mesma fase entre os campos. Basicamente, existe um atraso entre o momento em que um comando é fornecido e a alteração real no campo, de modo que o comando é fornecido anteriormente, "avançado", para compensar isso. Em um motor escovado, você pode ter apenas um avanço de fase fixo; portanto, você precisa fazer algum tipo de comprometimento se planeja operar em velocidades diferentes. Também existem comprometimentos estáticos nos motores escovados, por exemplo, o tamanho das escovas e a natureza liga / desliga do controle. Em algumas situações, esse atraso é insignificante de qualquer maneira.
Um driver BLDC sem sensor que detecta passagens de zero contra EMF para encontrar o ponto de comutação é um exemplo de um desses motores?
Eu acho que os cruzamentos de zero contra EMF são insuficientes. Eles refletem apenas o posicionamento "estático" descrito acima. Então você precisaria conhecer os parâmetros do motor também antes de otimizar seu controle (por exemplo, usando algo como controle orientado a campo )