¿Por qué el voltaje aumenta la velocidad de un motor de CC?

Answer 1

Entonces, en este breve artículo, demostraremos cómo un voltaje aumentado aumentará la velocidad y una carga aumentada disminuirá la velocidad de un motor.

Es importante tener en cuenta que esto es válido para todos los motores de CC que se basan en motores de CC cepillados, por lo que se aplica a:

• Motores de corriente continua, directamente
• Motorreductores de CC, directamente con una simple reducción de velocidad mecánica
• Motores de vibración, que tienen una carga fija.

Comenzamos con el circuito equivalente de un motor DC cepillado:

Circuito equivalente de motor de CC

Usando un bucle de voltaje simple podemos ver que el voltaje de entrada (V)

es igual a la caída de voltaje a través de la resistencia de la bobina (R) y el inductor (L), con el EMF posterior (E)

producido por el motor en movimiento, es decir:

V = IR + LdI / dt + E

Sin embargo, para demostrar el efecto que el voltaje y el par tienen sobre la velocidad, solo nos preocupa el comportamiento en estado estable en este momento. En estado estacionario, nos beneficiamos de dos simplificaciones:

• Primero, la corriente es constante, lo que significa que se puede quitar el inductor L
• En segundo lugar, como no hay cambios en la velocidad, el par producido por el motor y el par producido por la carga deben ser iguales.

La segunda simplificación ayuda cuando consideramos cómo se produce el torque en el motor, dado por la siguiente ecuación:

T = KTϕI

Donde KT representa una constante heredada de su diseño interno, ϕ es el flujo total y T puede representar nuestro par de carga. Reorganizamos esto para I

e ingrésalo en nuestra ecuación original:

V = T / (KTϕ) * R + E

Ahora dirigimos nuestra atención a la fem E, que depende del flujo total factors factores específicos del motor (como su radio y longitud) que hacen que una segunda KE constante y la velocidad del motor n

: E = KEϕn

Sustituyendo este valor de E

en nuestra ecuación produce lo siguiente:

V = T / (KTϕ) * R + KEϕn

La ecuación anterior en realidad representa un motor lineal, al adaptar esto a un motor giratorio angular consideramos que el flujo es constante en su valor total. Al hacerlo, se combina con cada constante para producir la constante de par y la constante eléctrica del motor, denotadas kt y ke respectivamente. Como se discutió anteriormente, estas constantes en realidad comparten las mismas unidades, por lo que podemos reemplazar ambas constantes en nuestra ecuación por el valor k. Además, ahora reemplazamos la velocidad lineal n con la velocidad angular ω, por lo que nuestra ecuación se convierte en:

V = T / (k) * R + kω Reordenado para velocidad angular:

ω = V / k − T / (k ^ 2) * R

En resumen, podemos destacar las dos variables principales que afectan la velocidad del motor en nuestra ecuación final:

1. Voltaje de entrada : para una carga fija, la velocidad del motor se ve afectada por el voltaje aplicado. Aumento de voltaje = aumento de velocidad
2. Par de carga : para un voltaje fijo, la velocidad del motor se ve inversamente afectada por la carga. Aumento del par de carga = disminución de la velocidad.

A partir de la explicación anterior, debe quedar claro que el aumento de la corriente de la armadura (al cargar el motor con más fuerza) reduce la tensión a través de la resistencia de la armadura: V = IR. Reste este voltaje del voltaje de conducción y tendrá el EMF nuevo, inferior y posterior: correspondiente a una velocidad menor

Answer 2

Los devanados de la armadura de un motor de corriente continua cortan las líneas de campo del campo magnético del estator a medida que la armadura gira, creando una fem inducida o inversa. De acuerdo con la ley de Faraday, e = -Nd (phi) / dt, donde e es la fem inducida, N es el número de vueltas en el devanado y d (phi) / dt es la tasa de cambio del flujo magnético que une esos devanados , que es proporcional a las RPM. Además, de acuerdo con la ley de Kirchhoff, la suma de todos los voltajes alrededor de un circuito cerrado debe ser cero, por lo que el voltaje inducido más la caída de voltaje resistivo en la armadura siempre debe ser igual (y opuesta) al voltaje de suministro.

Si uno aumenta repentinamente el voltaje de suministro de un motor que está funcionando a RPM estables, el voltaje de suministro excederá momentáneamente la suma de la fem posterior y la caída resistiva en la armadura, lo que causará un aumento inmediato de la corriente de la armadura. Según la ley de Ohm, la cantidad de corriente “extra” será inicialmente la (nueva) tensión de alimentación menos la (antigua) tensión inducida, todo dividido por la resistencia de la armadura. Este aumento de la corriente del inducido aumentará el par motor, lo que hará que el motor se acelere, lo que aumentará la fem de retorno. A medida que el motor se acelera, el nuevo aumento de la fem se acercará a la tensión de alimentación, lo que hará que disminuya la corriente “extra”, reduciendo un poco el par. Cuando el par del motor cae a un nivel que es igual al par de carga, la aceleración del motor se detiene, es decir, el motor se estabiliza a una nueva velocidad, más alta que las RPM en las que arrancó.

Answer 3

La resistencia del devanado del inducido es constante. Si aumenta el voltaje a través de una resistencia fija, aumentará la corriente. Es la corriente en el devanado que genera el campo magnético que interactúa con el estator (ya sea un imán permanente o un electroimán) y cuanto mayor es la corriente, mayor es el flujo, mayor es el momento de giro y, por lo tanto, la velocidad más rápida.

Esto funciona bien hasta cierto punto, pero en un motor cepillado, el aumento de corriente y voltaje causará más arcos y desgaste en el conmutador y el devanado de la armadura se calentará más con más corriente y podría quemarse.

He reemplazado las baterías viejas de 6v en taladros inalámbricos de baja potencia o destornilladores con paquetes de 7.2v sin efectos nocivos, ¡pero mi antiguo inalámbrico de 14.4v no duró tanto con un paquete de 18v ya que los cepillos se quemaron en muy poco tiempo!

Answer 4

Un voltaje más alto provoca un flujo de corriente más alto. Un flujo de corriente más alto causa campos magnéticos más fuertes en el motor. Los campos más fuertes empujan los polos del motor con mayor fuerza, lo que hace que el motor acelere a una velocidad más alta. Si el voltaje es demasiado alto, las corrientes parásitas calentarán las bobinas y generalmente derretirán el aislamiento de los cables de la bobina y cortocircuitarán las bobinas. Las velocidades del motor ahora se controlan comúnmente mediante voltajes pulsantes que se fijan en sus niveles más altos de voltaje y frecuencia para una máxima eficiencia de operación y seguridad para proteger el motor contra el sobrecalentamiento.

Answer 5

Gracias por A2A ..

Si pasa por la ecuación EMF (fuerza electromotriz) de un motor de CC. Encontrará que el EMF posterior inducido en el devanado del inducido es directamente proporcional a la velocidad del motor de CC. Se da como ..

Eb = (P * (phi) * Z * N) / (60 * A) ..

Donde P es el número de polos.

(Phi) sea el flujo por polo.

Z sea el número de conductor ..

N sea la velocidad del eje …

A ser el número de caminos paralelos …

Normalmente para un motor DC.

Los parámetros constantes son Z, A, P ..

Los parámetros variables son N, phi …

De acuerdo con la ecuación EMF, N es la velocidad que es directamente proporcional a la EMF posterior.

Como el voltaje V es directamente proporcional a la EMF posterior,

así que si el voltaje aumenta la velocidad del motor de CC …