¿Diferencia entre el par y la velocidad en el motor de corriente continua?

  

Cuando la armadura de un motor de corriente continua gira, lo llamamos torque debido a   Movimiento rotacional sobre el eje fijo. Entonces, ¿dónde está la velocidad?

No lo llamamos torque, lo llamamos velocidad, también conocido como rpm o velocidad de rotación.

La fuerza que se necesita para girar a una cierta velocidad que llamamos torque y, por lo general, para una velocidad alta del motor de corriente continua significa una torsión baja y una torsión alta significa una velocidad baja. Mire esta fórmula para la potencia de salida mecánica de un motor: -

Apagado = \ $ 2 \ pi n T \ $

Donde n es la velocidad en revoluciones por segundo o, si lo desea, \ $ 2 \ pi n \ $ son radianes de rotación por segundo. y T es el par.

Para una potencia constante, n.T debe ser constante.

El par es lo fuerte que presionas y la velocidad es lo rápido que va.

En un motor eléctrico, el par es proporcional a la corriente, independientemente de la tensión aplicada.

Piense en un motor como las bobinas que causan el par en serie con una fuente de voltaje. Las bobinas son siempre las mismas, y el par producido por las interacciones magnéticas dentro del motor es siempre proporcional a la corriente a través de estas bobinas. Aquí hay un útil modelo simplificado de primer orden de un motor:

L1 y R1 representan la parte del motor que produce un par de torsión proporcional a la corriente. V1 es el motor que actúa como generador. Cuando el motor está girando debido al voltaje aplicado, entonces V1 se opone a ese voltaje. La tensión aplicada a través de la parte del motor que produce torsión es, por lo tanto, V + - V1. Esto significa que cuanto más rápido vaya el motor en la dirección en la que está intentando girarlo, menor será el voltaje disponible para impulsar el motor; por lo tanto, se consume menos corriente y se desarrolla menos par. En estado estable, el motor va lo suficientemente rápido como para que V1 cancele solo el voltaje aplicado suficiente para dejar la cantidad exacta aplicada a L1 y R1 para producir el par para girar a la velocidad a la que va.

Por ejemplo, supongamos que tiene un pequeño motor de CC que no está conectado mecánicamente a nada (descargado). Digamos que el motor tiene una capacidad nominal de 10 V. Cuando aplica por primera vez 10 V, el motor no se mueve, por lo que V1 es 0, y todos esos 10 V se aplican a través de L1-R1. Esto causa una corriente de 2 A a través del motor, lo que causa un par, lo que hace que el motor se acelere. A medida que se acelera, V1 aumenta. Después de unos segundos, la velocidad del motor se estabiliza y deja de aumentar. Ahora mide solo 200 mA con los mismos 10 V aplicados, y el motor está funcionando a 80 Hz (4800 RPM).

Dado que la corriente ahora es 1/10 de lo que era originalmente cuando el motor no estaba girando, llamada corriente de bloqueo , sabe que 1/10 el voltaje original se aplica a través de L1-R1, que es 1 V. Eso significa que el motor está generando internamente 9 V. A partir de eso, puede calcular la constante del generador , que es (9 V) / (80 Hz) = 113 mV / Hz. Ahora también sabe que 1 V en L1-R1 es lo que se necesita para contrarrestar la fricción y otras pérdidas en el motor a 80 Hz.

Si girara externamente el motor a 80 Hz, mediría un voltaje de circuito abierto de 9 V. Necesitaría girarlo a 89 Hz para obtener 10 V. Si aplicara los 10 V mientras lo hacía girar a 89 Hz, no fluiría ninguna corriente. Si luego desconectara el eje de lo que lo estaba impulsando, el motor comenzaría a disminuir la velocidad. Esto se debe a que tiene alguna fricción. A medida que disminuye la velocidad, el voltaje V1 disminuye, por lo que se aplica un poco de voltaje a través de L1-R1, lo que causa corriente, lo que produce un par para mantener el motor en marcha. Inicialmente, esa corriente es demasiado pequeña para producir un par de torsión suficiente para mantener el motor en marcha a la velocidad existente, por lo que el motor se ralentiza más. Eso reduce V1, lo que aumenta la tensión en L1-R1, lo que aumenta la corriente, lo que aumenta el par. Eventualmente, alcanzará el equilibrio a 80 Hz y 200 mA, como antes. Si el motor fuera más lento, V1 caería, la tensión en L1-R1 aumentaría, la corriente aumentaría, se generaría más par y el motor aceleraría. Lo contrario sucede si el motor fuera más rápido.