¿Qué significa el punto de funcionamiento de un motor de corriente continua?

En un motor de CC, estoy familiarizado con el rango operativo y con la clasificación de la placa de identificación del motor. La clasificación de la placa de identificación es (generalmente) la clasificación de potencia de salida más alta para ese motor en particular, operando a voltaje y corriente de armadura nominal completa, y voltaje y corriente de campo nominal completa. El rango operativo es el rango de velocidades sobre las cuales es seguro operar el motor sin producir más que la potencia nominal total del motor.

Aquí hay un ejemplo de placa de identificación del motor de CC:


El motor tiene una potencia de 150 CV cuando funciona a 550 V y 217 A en la armadura, 240 V y 6,3 A en el campo y 1150 RPM. Su velocidad máxima es de 2000 RPM si el campo se debilita a 2.65A. A esa velocidad, seguirá produciendo 150 CV si la corriente del inducido es de 217 A y el voltaje del inducido es de 550 V. En un motor de CC, el voltaje del inducido es directamente proporcional a la velocidad (suponiendo un voltaje de campo fijo), y el par del eje es directamente proporcional a la corriente del inducido (ídem).

Además, la placa de identificación indica que este motor está calificado para operar continuamente al 115% de la carga completa de la placa de identificación, por lo que la corriente de la armadura puede ser tan alta como 1.15 x 217A, o 250A, sin sobrecalentamiento. Y el motor puede funcionar más lento que 1150 RPM al reducir el voltaje de la armadura.

Sin embargo, la placa de identificación de este motor no proporciona un rango de operación nominal que no sea la velocidad base y la velocidad máxima. En ambos casos, el motor probablemente se enfría con un ventilador montado en el eje (la placa de identificación indica “DPFC” para “a prueba de goteo, enfriado por ventilador”). Para funcionar a corriente de carga completa a velocidad reducida, un ventilador de enfriamiento separado sería necesario (en cuyo caso la designación probablemente sería “DPBC”).

Es el punto en el que el par y la carga son equivalentes y la velocidad del motor es estable. Por ejemplo, un fan. La resistencia del aspa del ventilador al movimiento (contra torque) aumenta con la velocidad. Un motor puede producir tanto torque. Entonces, el punto donde el requerimiento de par de carga del ventilador y el par disponible del motor son iguales es el punto de operación.