¿Qué sucederá si un motor eléctrico funciona a RPM más altas que las RPM nominales?

Como se indica en una de las respuestas, no existe la posibilidad de no hacer funcionar el motor por encima de su velocidad nominal. La capacidad térmica del motor decide a qué velocidad puede funcionar y durante cuánto tiempo. Ahora, con respecto a la pregunta de qué sucede exactamente si el motor funciona por encima de la velocidad nominal, mire el siguiente diagrama
El diagrama describe las características de velocidad de torque de un motor DC, sin embargo, lo mismo (o similar) es aplicable a casi cualquier motor eléctrico.

1) El punto de rodilla aquí da la velocidad nominal

2) Después del punto de inflexión, el EMF posterior del motor (que es directamente proporcional a la velocidad) aumenta de tal manera que el motor ya no puede mantener el suministro de corriente. Cualquier aumento en la corriente requeriría un aumento proporcional en el voltaje de suministro, que generalmente es fijo. Por lo tanto, después de este punto, el motor funciona en modo de potencia constante (el EMF posterior sigue aumentando y la corriente sigue reduciéndose)

3) Como la corriente se reduce continuamente, el par motor también se reduce en proporción.

Para concluir, con el aumento de la velocidad más allá de la velocidad nominal, el par se reduce, la potencia permanece constante. Esto continúa hasta la velocidad máxima permitida, la operación más allá de lo cual causa daños al motor (térmico y mecánico).

  • Primero, estoy hablando de motores de CA solo en que más del 99.999% del motor. Así que me estoy limitando a estos motores que son de construcción simple y se encuentran en cientos de millones en el mundo. En su mayoría se denominan motores de jaula de ardilla o en motores de motor de rotor bobinado de motores más grandes. Este último puede repararse rebobinando y / o reemplazando sus placas de núcleo magnético en caso de daños.
  • La velocidad nominal de estos es fija y está determinada por la fórmula que determina su velocidad síncrona teórica diseñada, 3000 / no de pares de polos. Solo pueden ser 60 * 50 / número de pares de polos a los que se ha enrollado. Esto supone que la frecuencia de la fuente de alimentación es de 50 cps. Por lo tanto, la velocidad solo puede ser 3000, 1500, 1000, 750, 600, etc.
  • Como los motores siempre funcionan con carga, la velocidad nominalmente se reduce entre 3 y 4% a la carga nominal. Entonces, un motor que tiene una velocidad nominal de 1500 funcionará a 1460–1440 rpm.
  • Por lo tanto, todos los motores de inducción están en capacidad de cambio o control de velocidad a menos que sean motores especiales diseñados para propósitos específicos. Que están disponibles en libros de tacto universitarios.
  • Hacerlos funcionar a velocidades más bajas reduce la eficiencia. Lo hacemos solo en ventiladores de circulación de aire en uso doméstico.

Esto no se puede responder de una manera simple, ya que el tipo de motor es importante. Si toma un motor de inducción, puede alcanzar el máximo de su velocidad sincrónica más allá de lo cual no funcionará con rpm más altas. En segundo lugar, si está girando con una unidad externa, puede ejecutarlo, pero nuevamente se limitará a la velocidad hasta que los componentes instalados en la estrategia de rotor vuelen.

Un parámetro más es la carga de los cojinetes al aumentar la velocidad, también fallará dependiendo del tiempo durante cuánto tiempo lo ejecute.

Conclusión de que no es aconsejable hacer funcionar el motor a rpm significativamente más altas de lo que está clasificado.

Lokesh

Primero, gracias por A2A.
Siempre que se califica un motor, o para el caso, cualquier máquina, siempre hay un factor de seguridad. Por lo tanto, las rpm nominales significan que es seguro hacer funcionar el motor a esas rpm durante períodos más largos. Dado el factor de seguridad, puede hacer funcionar el motor a rpms más altas que las clasificadas, aunque siempre existe el riesgo de dañar el devanado o la bobina. Sin embargo, si por períodos más cortos, las posibilidades de que eso ocurra son bastante menores.

No hay un concepto como ese que no pueda hacer funcionar su motor por encima de la velocidad nominal o el voltaje nominal.
Estas cosas se fijan en función de la capacidad térmica del motor.
Sí, si hace funcionar su motor por encima de la condición nominal durante mucho tiempo, es probable que reduzca su rendimiento ya que el motor no puede soportar el calor excesivo generado durante estas condiciones.

Siempre hay un factor de seguridad considerado en el diseño que le permite a uno operar un motor aproximadamente un 30% por encima de su velocidad nominal. Pero si excede eso, hay dos razones que pueden causar que se dañe.
1) Daño eléctrico: la fem posterior producida en los devanados es proporcional a la velocidad y, a altas velocidades, puede ser tan alta que los devanados pueden quemarse y quemarse.
2) Daño mecánico: la alta velocidad hace que el rotor experimente fuerzas centrífugas elevadas y el eje puede romperse, lo que hace que el motor explote catastróficamente

No es posible acelerar demasiado un motor eléctrico, a menos que esté ingresando energía cinética (como si estuviera ejecutando un EV cuesta abajo) o sobrevoltee el motor y modifique la frecuencia de CA. El problema con la modificación de la fuente de alimentación, en última instancia, es la caída de la eficiencia. Los campos electromagnéticos se superpondrán y se cancelarán entre sí, y aumentará el ruido de arco / campo.

Es divertido sobrevoltear motores, especialmente cuando se queman.

Hay un motor que puede funcionar a alta velocidad que es un motor de CC excitado con compuesto diferencial, pero ninguna de las aplicaciones requiere mayores velocidades controladas por lo que no las usamos.

Si se opera, aumenta la fem de nuevo, lo que daña el aislamiento proporcionado y también causa enormes tensiones en los rodamientos y muchos efectos adversos más.

El cableado del rotor podría romperse debido a las fuerzas centrífugas.

El par de salida del motor disminuirá y puede afectar el rodamiento diseñado para una velocidad específica.