Par de arranque en motores de CC

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Supongamos que tengo un motor de CC y le coloco una carga (de hecho, la parte de carga no es muy necesaria para mi pregunta) pero tengo una carga en el eje del motor y la conecto a una fuente de alimentación. Puedo calcular cuál sería la velocidad de rotación final del motor para todos los parámetros (voltaje de la fuente de alimentación, resistencia del inducido, ke, etc.) y sé que el par del motor eventualmente sería igual al par de carga (si está cargado, 0 idealmente si no está cargado) y el par se reduciría con el tiempo debido a la parte trasera del motor, pero mi pregunta es esta: ¿cuál sería el par de arranque del motor? Si no hubiera carga en el motor, entonces se necesitaría un par de arranque finito para acelerar el eje del motor debido a su inercia rotacional, pero ¿cuál sería este valor?

Puedo obtener una característica de velocidad de torque para el motor porque tengo todos sus parámetros, por lo que el torque solo en el arranque sería el mismo que el torque de parada del motor (porque ambos se encuentran en omega = 0 en la curva característica del par motor-velocidad)? Lo mismo ocurre con la carga: ¿cuál sería el par de torsión solo cuando el motor arranca (no solo para arrancar el motor)? Tengo una sección aquí en mis apuntes que implican que el par de arranque es igual al par de carga, pero eso no tiene sentido para mí: a medida que el eje del motor acelera, la parte trasera del FEM impulsaría la corriente (y por lo tanto el par) hacia abajo, así que seguramente el par en el arranque debe ser mayor que el par de carga (de lo contrario, sería imposible que el eje del motor acelere). Supongo que mi pregunta es, ¿hay una manera de calcular el par en el arranque utilizando el análisis de CC y las especificaciones del motor? Gracias por toda tu ayuda.

    
pregunta AtticusFinch95

2 respuestas

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Tengo una sección aquí en mis apuntes que implica que el par de arranque es igual al par de carga, pero eso no tiene sentido para mí.

Y tienes razón. El par de intersticio de aire debe ser mayor que el par de carga para que la máquina acelere. Alternativamente, el par de vacío debe ser menor que el par de carga para que la máquina acelere en la dirección hacia atrás.

El hecho de que el motor esté parado no implica un par cero. Implica que el par de carga es igual al par de intervalo de aire, cero o no cero.

La carga estática podría ser X [Nm] y el par de espacio de aire podría anularla si también fuera X [Nm]. Muchas cargas tienen el par de carga proporcional al cuadrado de la velocidad del eje. Por lo tanto, el par de carga es cero en reposo. Esto significa que su motor de CC puede desarrollar cualquier par de torsión igual a \ $ K_t I_ {devanado} \ $ hasta la corriente de devanado nominal \ $ I_ {clasificada} \ $. El par de arranque del motor sería igual a \ $ T_ {inicio} = V_ {dc} / R_ {devanado} * K_t \ $ [Nm]. Tenga en cuenta que el \ $ I_ {devanado} \ $ actual probablemente sea más alto que la corriente nominal si no se controla activamente.

Si los devanados del motor están inicialmente desconectados o en cortocircuito (siempre que haya una resistencia de devanado no nula) y la velocidad del eje sea cero, dicho estado implica un par de carga cero.

    
respondido por el SunnyBoyNY
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Sin carga acoplada al motor, el par aplicado para acelerar la inercia del motor es el par de la característica de capacidad de velocidad de par. La corriente será la corriente que corresponda a esa curva. Si eso es demasiada corriente, es necesario limitar la corriente y reducir el par reduciendo la tensión o poniendo alguna resistencia en serie con el motor.

Con una carga acoplada al motor, el par aplicado para acelerar el motor y la inercia de la carga es el par de torsión de la característica de par-velocidad del motor menos el par requerido para impulsar la carga a una velocidad determinada sin acelerar la inercia. Esa es la característica del requisito de velocidad de torsión de la carga.

Aquí hay una ilustración para un motor de inducción. La forma de la curva para un motor de CC es diferente, pero el principio es el mismo.

Detalle agregado: El motor produce el par dado por su curva característica cuando no está funcionando en la intersección de la curva del motor y la curva de carga. La diferencia entre el torque dado por la curva del motor y el torque dado por la curva de carga se aplica para acelerar (o desacelerar) la carga a la intersección de las dos curvas. Ese es el punto de funcionamiento normal. El diagrama se ha revisado para mostrarlo más claramente (espero).

    
respondido por el Charles Cowie

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