Corriente extraída por un motor de CC de imán permanente

A medida que el motor gira, el campo magnético induce nuevamente EMF en los devanados. La tensión inducida tiene polaridad opuesta a la tensión de alimentación. Teóricamente, cuando no hay carga presente, estos voltajes se cancelan y la corriente no puede fluir.

Cuando el motor se carga y disminuye, el voltaje BEMF disminuye y permite que fluya más corriente. Cuando el motor se detiene, no hay BEMF y la corriente está limitada solo por la resistencia del devanado.

Todas las máquinas eléctricas tienen dos constantes clave asociadas

K \ $ _ E \ $ = constante de BackEMF \ $ \ approx \ $ V / \ $ \ omega \ $ (depende de la topología de la máquina)

K \ $ _ T \ $ = Constante de par \ $ \ approx \ $ Nm / A (depende de la topología de la máquina)

Teóricamente son iguales, prácticamente K \ $ _ T \ $ se define en la corriente máxima y, por lo tanto, contiene aspectos de la saturación del estator.

Ahora como K \ $ _ T \ $ se define como Torque por Amp (Nm / A) por lo que más amperios equivalen a más torque.

Pero, ¿por qué la corriente equivale a un par? Esencialmente el estator es un gran electroimán. Si pasas corriente a través de ella se crea un campo magnético. Aumente la corriente y se crea un campo magnético más fuerte.

Una máquina PMDC es esencialmente una máquina síncrona (con su núcleo y maquinado de Pack & los imanes del rotor alineados para proporcionar un BackEMF tipo trapezoidal) así que ... si se aplica una señal de CA a los devanados del estator, un campo de espacio de aire de CA se generará y el rotor intentará "bloquearse" y girar con el campo.

Sin embargo, en cuanto a la pregunta original

  

He estado trabajando con motores PMDC desde hace un tiempo. En estos motores,   a medida que aumenta la carga, la corriente consumida por el motor también aumenta. yo era   Me pregunto cuál es la razón teórica detrás de este cambio en   actual?

En realidad, esto no es exclusivo de la máquina PMDC o de la máquina PMAC, Inducción, etc., sino de los controladores de motor. Un aumento de la carga en el rotor intentará reducir la velocidad del rotor. Con una máquina BLDC conectada a un controlador de velocidad, intentará contrarrestar la desaceleración de la velocidad del rotor al aumentar la demanda de corriente y, por lo tanto, aumentar el par generado para oponerse al par de carga.

Ahora, el controlador BLDC simple que solo administra la conmutación en lugar del control de corriente experimentará esto igualmente porque el conmutador activará las bobinas en secuencia y el rotor simplemente acelerará (\ $ \ omega = \ int T (t) / J \ $ ) hasta que BackEMF = tensión aplicada A medida que aumenta la carga del rotor, esta velocidad máxima ya no se puede mantener, ya que es necesario proporcionar una mayor corriente y amp; por lo tanto:

Tensión del terminal > BackEMF + \ $ L_w + R_w \ $

Entonces ... la velocidad debe disminuir para facilitar un aumento en la corriente == aumento en el torque

A medida que aumenta la carga, extrae la potencia mecánica del motor. Ese poder tiene que venir de alguna parte. Potencia en = tensión x corriente. Potencia de salida = par x rpm. El par resulta de pasar la corriente a través de los devanados del estator en ángulos rectos al campo magnético creado por los imanes permanentes en el rotor ( Ley de la Fuerza de Lorentz ).

Si el motor tuviera devanados superconductores (es decir, resistencia cero), entonces no se desaceleraría en absoluto bajo carga. El back-emf permanecería igual a la tensión de alimentación, y el motor consumiría solo la corriente adicional suficiente para crear el par de torsión requerido para mantenerlo girando a una velocidad constante. Sin embargo, el cable normal tiene tiene resistencia, y esto reduce el voltaje proporcional a la corriente ( Ley de Ohm ). Esa tensión se resta de la df trasera, por lo que el motor se ralentiza.