¿Mayor KV significa menor torque para los motores de CC?

Los motores pueden ser difíciles de razonar, ya que hay muchas variables. Así que analicemos un motor y mantengamos constantes la velocidad, el par y la potencia de salida.

Digamos que tiene dos devanados idénticos separados. Cada devanado, por el bien de la discusión, lleva 1A y 10v. Ahora, si los conectamos en serie, el suministro eléctrico al motor será de 20v 1A. Si los conectamos en paralelo, el suministro será de 10v 2A.

Ambos devanados reciben exactamente la misma potencia, y el motor proporciona exactamente la misma velocidad y par, pero la tensión y la corriente en los terminales son diferentes. En ambos casos, la potencia eléctrica del motor es la misma.

Podríamos considerar los dos devanados paralelos como un único devanado con dos veces el área. De hecho, algunos motores están enrollados con múltiples hebras paralelas, ya que es más fácil hacerlo que usar un solo cable grueso.

Podemos ver que la constante de velocidad y la constante de par de torsión cambian exactamente de la misma manera, a medida que llenamos el espacio de bobinado disponible en el motor con muchas vueltas de cable fino o unas pocas vueltas de cable grueso.

Observe que el calor perdido en nuestros dos devanados es exactamente el mismo, ya sea que los conectemos en serie o en paralelo. Por lo tanto, la eficiencia del motor también es la misma, ya sea con muchos giros delgados o con pocos giros gruesos. Todo lo que importa es el tamaño del motor para recibir el cable y la potencia a la que desea ejecutarlo.

La mayoría de las personas igualarán la velocidad, la potencia y el peso del motor con su vehículo, y luego elegirán un KV para obtener una tensión de terminal a esa velocidad para que coincida con un controlador y una batería adecuados, no al revés.

La constante de velocidad, \ $ K_V \ $, y la constante de par, \ $ K_T \ $, son iguales; puede ver esto si examina las ecuaciones del motor y del generador para, por ejemplo, un motor PM DC:

$$ T = (Blr) i = K_T i $$ $$ E = (Blr) \ omega = K_V \ omega $$

donde: \ $ T \ $ es el par motor generado; \ $ E \ $ es 'back-emf' \ $ B \ $ es la densidad de flujo; \ $ l \ $ es la longitud del conductor en el campo magnético; \ $ r \ $ es el radio de la armadura; \ $ i \ $ es la corriente de armadura; y \ $ \ omega \ $ es la velocidad angular en \ $ rad \: s ^ {- 1} \ $

Ese sitio es engañoso, una bobina de motor para bajas rpm / V no tiene mayor o menor manejo de torque que la misma bobina de motor para altas rpm / V. La diferencia real es que el motor de bajas rpm / V requiere más voltaje a una corriente proporcionalmente menor (la misma potencia) para hacer girar una carga determinada a una velocidad determinada. La eficiencia, el par máximo y la potencia máxima siguen siendo los mismos para ambos motores.

Los devanados más delgados en los devanados del motor significan una mayor resistencia, pero esto se equilibra con el menor consumo de corriente. Por ejemplo, piense en un motor enrollado con 8 vueltas de 2 mm ^ 2 cables por cada polo del estator. El mismo motor, pero enrollado a la mitad del valor de rpm / V, tendría 16 vueltas de cable de 1 mm ^ 2 en su lugar. Sí, el área del cable se reduce a la mitad, por lo que obtiene el doble de resistencia por vuelta, pero también tiene más vueltas, y el cable es dos veces más largo (16 vueltas frente a 8). Por lo tanto, el motor de 16 vueltas tendría la mitad de rpm / V y 4 veces la resistencia.

Esto no es tan malo como parece. El motor de 8 vueltas tendrá que consumir el doble de la corriente de la mitad rpm / V 16 para producir la misma cantidad de par. Duplicar la corriente que pasa a través de la resistencia del devanado aumentará las pérdidas de potencia resistiva 4 veces (P = I ^ 2 * R), por lo que mientras que el motor de medio kv tendrá 4 veces la resistencia del devanado, tener que suministrar la mitad de la corriente significa que ambos Los motores tienen la misma cantidad de pérdida de potencia resistiva. Ambos motores también consumirán la misma cantidad de energía eléctrica para hacer girar una hélice a una velocidad dada: como la energía eléctrica es simplemente el producto del voltaje y la corriente, el motor de 8 vueltas tendrá que consumir el doble de la corriente, pero a la mitad del voltaje. , dando como resultado el mismo consumo de energía.

Obtienes una ligera eficiencia o ganancia de peso al usar un sistema de mayor voltaje, pero no gracias a los motores. Al duplicar el voltaje, reducirá a la mitad la corriente, por lo que puede reducir el área de la sección transversal de todo el cableado entre los componentes en tres cuartas partes mientras mantiene la misma cantidad de pérdidas por resistencia.