Siempre aprendes en la escuela que nunca debes cortar las terminales de una batería porque los cables se sobrecalientan debido a la gran corriente.
Si observas un motor sin escobillas, verás que no es más que bobinas de cable. Entonces, ¿por qué estos motores no "cortan" los cables de alimentación? ¿En qué se diferencia esto de los terminales de cortocircuito de una batería? ¿Cómo se regula la corriente cuando el motor está funcionando?
Esos cables forman bobinas, por lo que son largos . Cada trozo de cable tiene cierta resistencia, y todos esos trozos de extremo a extremo del cable dan como resultado una resistencia suficientemente significativa como para no parecer un "corto".
Estos cables cortocircuitados a través de una fuente de voltaje es exactamente de donde proviene la corriente de bloqueo del motor. Es simplemente el voltaje aplicado a las bobinas dividido por su resistencia.
Cuando el motor está funcionando, entonces hay otro efecto presente. En realidad, el motor actúa como un generador, de modo que al girar en la dirección de avance se genera un voltaje en las bobinas. Esta tensión se opone a la aplicada por la fuente de alimentación externa. La corriente a través del motor es, por lo tanto, la tensión de alimentación menos este EMF inverso producido por el motor que actúa como generador, y ese resultado se divide por la resistencia de la bobina. Cuanto más rápido gire el motor, menor será la corriente, porque se restará un EMF de respaldo más alto del voltaje de activación.
Este efecto EMF trasero también limita la velocidad máxima del motor. A cierta velocidad, la parte posterior EMF generada cancela internamente el voltaje aplicado, y nada queda impulsando el motor. Por supuesto, no giraría a esa velocidad ya que nada lo impulsa más, pero funciona a una velocidad un poco más baja si nada está cargando el motor.
Un "corto" es un baja resistencia , baja inductancia conexión. Una bobina de motor es una resistencia moderada, conexión de alta inductancia. La inductancia reduce la velocidad a la que aumenta el flujo de corriente desde 0 (en el momento inicial de la conexión), y la resistencia limita la cantidad máxima de corriente que puede fluir. Por lo tanto, incluso si tiene una bobina de motor directamente a través de una batería, siempre que la conexión no se mantenga durante mucho tiempo, no existe la posibilidad de que la cantidad de corriente que fluye a través de ella se salga de control.
Mencionas una máquina sin escobillas. Estos requieren una forma de excitación de CA (inversor, controlador, etc.). Tome una máquina DC sin escobillas monofásica (el mismo argumento para BLAC monofásica o polifase ...)
Si tuviera que tomar una batería y conectarlas directamente a las fases de esta máquina sin escobillas, sucederían algunas cosas
instantáneamente, el estator de las máquinas parecería un circuito abierto, ya que esencialmente es un inductor del mundo real: R + L (para una inductancia de línea de 100uH, podría tener 0.1R)
La corriente se acumularía según V = L di / dt
Una vez que fluya la corriente, se generará un flujo de aire en el rotor que, a su vez, impondrá un par de torsión en el rotor & se convertiría (a menos que ya esté alineado) & esencialmente bloquear el rotor.
Dependiendo de otras consideraciones, es necesario tener en cuenta algunos otros puntos de interés. El límite de corriente se basará en la resistencia de su fuente equivalente en serie, más la resistencia de los devanados. Ahora el estator actúa como un disipador de calor realmente bueno, así que teniendo eso en cuenta.
4a. Si la corriente de cortocircuito en estado estable es un valor que la máquina puede tolerar, se quedará allí generando un par en su eje
4b. Sin embargo, si no es (más que probable para cualquier cosa sobre una batería pequeña ...) los devanados del estator se calentarán & el aislamiento se romperá, giros en cortocircuito, giros en cortocircuito propagados, duros cortos.
Si estaba presente un inversor + controlador, dependiendo de la complejidad, pueden cargar el estator a un nivel de corriente fijo para controlar el par de bloqueo dentro de los límites del diseño de la máquina + inversores.
En pocas palabras, dependiendo de la batería, su capacidad de arranque y la capacidad de corriente de la máquina, no la colocaría directamente sobre una máquina sin escobillas por los mismos motivos.
Ahora, si estuvieran conectados a una máquina PMDC (cepillos), el rotor comenzaría a girar y la corriente se limitará debido a la conmutación y la velocidad del rotor
Creo que está tratando de entender por qué las bobinas que están en contacto no son cortas. Creo que la respuesta que está buscando es que el cable tiene un revestimiento de resina delgada antes de enrollarse alrededor de las laminaciones del estator. Es ese recubrimiento de resina que mantiene la corriente que fluye "en línea" por el cable. Cuando se empuja un motor sin escobillas más allá de su clasificación actual, puede sobrecalentarse y quemar algo de resina. Cuando esto sucede, los cables ahora están libres para tocar e intercambiar electrones, y el motor ahora está muerto. Este recubrimiento es transparente, así que a menos que lo veas de cerca o lo rasques, no puedes ver que está ahí.
Lea otras preguntas en las etiquetas motor short-circuit