La breve respuesta es la saturación del campo magnético.
Las bobinas de campo están enrolladas en una estructura de acero. Los devanados de la armadura también están en una estructura de acero y hay un pequeño espacio de aire que separa los dos.
La selección de acero en lugar de algún otro material se debe a que el acero es altamente permeable a un campo magnético, mientras que casi todos los demás materiales son casi tan permeables como el aire o el vacío.
Lamentablemente, la permeabilidad del acero no es lineal. A medida que aumenta la excitación de campo (comenzando desde cero), tendrá un aumento casi lineal en la intensidad de campo, pero a inducciones más altas a medida que B se vuelve mayor que aproximadamente 1 o 1.5 teslas, B apenas aumenta y requiere aumentos mucho mayores en la corriente de campo. .
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Esta condición se llama ‘saturación’. La corriente de campo requerida para que B suba más allá del punto de saturación es igual a la corriente requerida para alcanzar B adicional en un circuito magnético de igual longitud de aire.
Es por eso que tiene problemas para obtener más torque al aumentar la corriente de campo. El acero en su máquina está en saturación magnética.