Es realmente simple pero requiere explicación. Las máquinas eléctricas están diseñadas para proporcionar una fem inversa que a la velocidad nominal permite que la corriente nominal se extraiga para desarrollar la potencia de salida mecánica nominal requerida. Por lo tanto, una vez que la máquina alcanza la velocidad nominal, la pregunta es ¿cómo se aumenta aún más la velocidad del motor? por lo tanto, una reducción de la potencia mecánica de salida?
Afortunadamente, en este punto (velocidad nominal), la potencia de salida mecánica se define como Pm = Tm * Wm, que es constante (Tm * Wm = K). Como puede ver, cualquier combinación de Tm * Wm puede satisfacer K. Por lo tanto, si duplicamos Wm y dividimos a la mitad Tm, tenemos el mismo resultado, pero hemos duplicado la velocidad pero hemos reducido a la mitad el torque
Por lo tanto, si ahora se reduce la intensidad del campo (debilitamiento del campo), también se reducirá el back-emf. Esto permitirá que fluya más corriente, lo que desarrolla un par eléctrico para acelerar aún más el rotor hasta que la fem de retorno se acumule nuevamente evitando que se extraiga más corriente. Entonces, ahora el motor funciona a una velocidad más alta, siendo el límite, la cantidad de torque eléctrico para satisfacer lo requerido por la carga mecánica.
La pregunta es ¿cómo es esto posible si la máquina ya está funcionando a la carga y potencia nominal?
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Incluso si el motor funciona a la carga nominal, aún puede hacer esto, ya que todas las máquinas eléctricas tienen un par de diseño máximo en el acceso (~ 3-6 veces) del par de salida promedio nominal. Así, por ejemplo, una máquina con un par máximo a par nominal de 4 puede fácilmente duplicar su velocidad nominal a esta velocidad Tp = Tratada. Cualquier velocidad superior a esta hará que el motor se detenga. Esto se hace para permitir que el motor desarrolle un par suficiente para acelerar cualquier carga que se inicie y funcione a la carga nominal en todo momento.
Este modo de operación de debilitamiento de campo se denomina normalmente el modo de operación de potencia constante y se usa ampliamente en máquinas herramienta, laminadoras de papel y acero, etc., donde se requiere un acabado de alta calidad. Algunos motores, como los taladros para dentistas, tienen campos muy débiles que permiten velocidades de 100-200000 rpm pero muy, muy bajo par. Esto se muestra a continuación. El par de carga mecánica caerá como el inverso de la velocidad (1 / Wr) mientras que el par eléctrico máximo caerá a 1 / Wr ^ 2). Como muestra la imagen a continuación, el límite es donde Tmáx = Tm Después del punto donde estos dos se cruzan, el par caerá como el cuadrado de la velocidad de acuerdo con Tmáx.
Por lo tanto, lo que estamos haciendo es simplemente usar el debilitamiento de campo para explotar la capacidad de par máximo de las máquinas eléctricas.
