No sé por qué, dónde o cómo lo recogí, pero creo que si enciende un motor eléctrico mientras lo bloquea y, por lo tanto, evita que se mueva, lo dañará. Estoy pensando en el siguiente tipo de motor, y posiblemente servomotores:
¿Esciertoquemantenerelejeensulugarmientrasloalimentalodañará?Ysiesasí,¿porqué?¿Ypodríaevitarseestoconmedidassimples?(Comoponerunaresistenciadelantedeella.)
¿El"proceso dañino" es diferente en los servos, o se dañan de la misma manera?
Simplemente detener un motor para que no gire no lo daña por sí solo. Piénsalo. El motor se detiene la primera vez que aplica potencia y no se daña nada.
La mayoría de los motores están diseñados para que las fuerzas mecánicas del par máximo no dañen el motor.
La razón por la que algunos motores no deben detenerse con la tensión total aplicada es el calor. Toda la potencia eléctrica que entra en el motor va a calentar el motor. Muchos motores pueden sobrecalentarse de esta manera. Diseñarlos para poder disipar el calor de la tensión máxima aplicada mientras están estancados requerirán que otros parámetros sean menos deseables. En muchos casos no vale la pena.
Lo que empeora aún más el bloqueo de un motor es que es cuando se consume más corriente. Por lo tanto, no solo se inyecta más energía eléctrica en el motor, sino que una fracción mayor de eso se convierte en calor en el motor a baja velocidad.
Para una primera aproximación bastante buena, piense en un motor como una resistencia en serie con una fuente de voltaje. La resistencia es solo la resistencia de corriente continua de los devanados. La fuente de voltaje representa el motor que actúa como un generador a medida que gira. El voltaje es proporcional a la velocidad y se opone al voltaje aplicado cuando el motor está girando debido a este voltaje aplicado. Un motor bloqueado, por lo tanto, solo parece una resistencia. A medida que el motor se acelera, la resistencia sigue ahí, pero se le aplica menos voltaje, lo que hace que consuma menos corriente.
Los sofisticados controladores del motor modelan la temperatura interna del motor o lo miden directamente. Esto incluye el seguimiento de cuánta potencia se transfiere al motor a través del eje giratorio y cuánta disipa el calor en forma de motor. Cuando el motor se calienta demasiado, la potencia del variador se reduce para evitar daños.
Dado que el daño se debe al calor, detener un motor a plena potencia está bien durante al menos intervalos "cortos". Qué tan corto es "corto" depende del diseño del motor, y es algo en lo que las buenas hojas de datos le brindan orientación.
Un par incrementado hace que fluya una corriente incrementada: -
Sinpar,obtienelacorrientesincargaylavelocidadmáxima.Conunpardebloqueototal,obtieneunrotorestancadoyunacorrientemáxima.
Cadaextremoproduceunasalidamecánicacero,porloquetodalaenergíaeléctricaconsumidasequemaenelmotor.
Claramente,conunatensiónconstanteaplicada,lapotenciaquemadaesmuchomáspequeñacuandoelrotornoproduceunpardetorsióneléctricoquecuandoelrotorestáparado.Estoesporquelacorrienteesmuchomáspequeña.
Porlotanto,elmotorsecalientacuandosedetiene.
siaccionaunmotoreléctricomientraslobloquea,yasílodetiene Sitemueves,lodañarás.
Sí,estopuedesucederyporlarazónanterior.
¿Esel"proceso dañino" diferente en los servos, o lo consiguen? dañado de la misma manera?
Si te refieres a un servo como este: -
Entonces, es menos probable que sea un problema porque el servoamplificador limitará la corriente a un valor más razonable (la mayoría de los servos RC baratos, etc.) solo para protegerse. Pero generalmente no puedes descartarlo.
¿Podría evitarse esto con medidas simples? (Como poner una resistencia delante de ella.)
Es posible usar una resistencia, pero limita la corriente en un punto vital: cuando el motor comienza a girar desde una posición de reposo. La corriente tomada debería ser la corriente de bloqueo y, en operación normal, esto dura unos pocos cientos de mili segundos para un motor pequeño pero, si pone una resistencia en serie, la corriente de bloqueo total (y por lo tanto el bloqueo total) el par) no está disponible y el motor tardará más en acelerar para el funcionamiento normal. En un servomotor, esto puede ser crucial: los tiempos de respuesta se extienden y esto podría impartir un comportamiento lento a lo que se está controlando.
Se podrían usar circuitos de límite de corriente activa que permiten breves períodos de corriente de bloqueo total, pero luego comienzan a reducir la corriente si el período dura demasiado. Pero ahora está en un nivel de sofisticación que puede no funcionar en algunas aplicaciones. Por ejemplo, si el motor se detiene y la corriente se desactiva, ¿qué hace cuando cambia la señal de demanda? ¿Restaura instantáneamente la corriente total y hace que la situación de bloqueo sea igual que cuando no estaba usando un método de control?
La mayoría de los diseños de motores (incluido el clásico motor de CC con escobillas) consumirán menos corriente cuanto más rápido esté girando (en la dirección deseada). Entonces, si el eje está bloqueado, la corriente será alta. Esta corriente puede denominarse "corriente de arranque" o "corriente de rotor bloqueada". En algunos diseños, el motor no debe soportar la corriente de arranque indefinidamente: se supone que gira a una velocidad en la que su consumo de corriente será menor. Este consumo de corriente esperado puede denominarse "corriente de estado estable" en estos diseños.
Si pasa demasiada corriente a través de un motor, puede calentarse. Esto puede causar todo tipo de problemas, pero probablemente la causa más común del fallo es el fallo del aislamiento de los devanados debido al calentamiento.
Hay varias formas de romper un motor, tres de las cuales están relacionadas con la corriente, sobre el par de torsión rompiendo algo físicamente, sobre la desmagnetización de los imanes de campo y el aislamiento térmico de plástico o de fusión por sobretemperatura.
El bloqueo de un motor hace que la corriente aumente por encima de la corriente nominal, lo que aumenta el par por encima del valor nominal y aumenta la disipación de potencia por encima de lo que está diseñado para hacer frente.
Si el par adicional se rompe, algo depende de la cantidad de corriente extra que fluye. Para la mayoría de los motores, sería bastante difícil hacer que fluya suficiente corriente para romper algo si se mantiene dentro del voltaje nominal. Sería necesario un abuso grave, sobretensión con el bloqueo.
Lo mismo ocurre con la desmagnetización. Mantenerse dentro del voltaje nominal debe significar que la corriente se mantiene en niveles seguros, incluso cuando se detiene.
El hecho de que la disipación de energía adicional se derrita depende de cuánto tiempo lo retengas. Será más posible dañar un motor de esta manera.
La corriente que fluye a través de un motor está determinada principalmente por el EMF posterior que desarrolla el motor. La parte trasera EMF es proporcional a la velocidad del rotor. Por lo tanto, si evita que el rotor gire, una gran cantidad de corriente fluye a través de los devanados, lo que se denomina "corriente de bloqueo" del motor.
La mayoría de los motores no están diseñados para manejar la corriente de parada indefinidamente; los devanados se sobrecalentarán y el aislamiento se dañará cuando la temperatura suba lo suficiente.
La respuesta simple es que depende de cuánta corriente pueda fluir mientras el motor está parado / parado. El límite de corriente en esta situación es la resistencia del devanado y de los cepillos, etc. Es más probable que la resistencia total del circuito sea adecuada para el límite de corriente en motores más pequeños. Es más probable que los motores más grandes necesiten alguna forma adicional de límite de corriente.
Si la corriente es demasiado alta, la temperatura aumenta y quema los devanados y / o derrite los plásticos, etc., lo que causa que el motor sufra un cortocircuito o se atasque. Las paradas temporales generalmente pueden ser toleradas. Las piezas mecánicas también pueden romperse, pero siempre que el servo no esté forzado hacia atrás mientras se conduce hacia delante, esto no suele ser un problema.