¿Un motor eléctrico de CA sin carga consume constantemente su potencia máxima a las RPM completas?

Para una primera aproximación, el motor consume tanta energía eléctrica como está haciendo trabajo mecánico.

Si no hay carga, el consumo de energía será bajo.

En la práctica, hay pérdidas eléctricas y mecánicas involucradas en mantener un motor energizado y girando. El motor también podría tener un ventilador para enfriarse. Esto requerirá un poco de poder.

Finalmente, la eficiencia del motor será inferior al 100%, por lo que requerirá un poco más de energía eléctrica que la que produce el trabajo mecánico.

Hay un problema con la descripción 'motor de CA de banco típico'. No hay un motor de CA de banco típico.

Cuando hablamos de un motor de CC cepillado, es fácil. Sin carga significa un menor consumo de energía, incluso a la velocidad nominal.

Muchos motores de CA de banco son tipos de inducción, y aquí radica el problema. Hay un tipo de motor de inducción que se sobrecalienta sin carga, y en realidad requiere una carga para que funcione correctamente.

Un motor de inducción es en parte un transformador giratorio, que funciona a la frecuencia de deslizamiento. A medida que disminuye la carga, la frecuencia de deslizamiento disminuye y, a una frecuencia de deslizamiento lo suficientemente baja, cuando se excede el segundo voltaje del rotor. El transformador estator-rotor se satura y extrae una corriente excesiva, lo que sobrecalienta el estator.

Este exceso de corriente es una corriente de magnetización, por lo que el medidor doméstico estándar no lo mide como potencia. En un sentido, por lo tanto, incluso este motor no está extrayendo potencia. Pero dibujar tanta corriente que se sobrecalienta es inesperado.

Un motor de inducción de tamaño más conservador que sea seguro para funcionar sin carga realmente consumirá menos energía que lo que haría a plena carga.

La potencia eléctrica consumida por un motor es igual a la potencia mecánica entregada a la carga más las pérdidas en el motor. Una parte de esas pérdidas no disminuye cuando no hay carga.

Las pérdidas consisten en pérdidas eléctricas, electromagnéticas y mecánicas. Las pérdidas eléctricas consisten en pérdidas por calentamiento en la resistencia de los bobinados del motor y otras partes internas. Las pérdidas electromagnéticas consisten en histéresis y pérdidas por corrientes parásitas en el rotor y el hierro del estator. Las pérdidas mecánicas consisten en fricción y resistencia aerodinámica (viento). Si el motor tiene cepillos, la resistencia de contacto y el arco contribuyen a las pérdidas eléctricas. En un motor de CC con escobillas, el campo magnético no varía mucho, por lo que las pérdidas electromagnéticas son poco o nada. Si el motor tiene un ventilador, la pérdida del ventilador se considera parte de la potencia del viento. Muchos motores tienen salientes o aletas en el rotor que están destinadas a aumentar la refrigeración.

Los motores que no tienen imanes permanentes tienen una corriente de magnetización que, en muchos motores, no se reduce cuando el motor no está cargado. Algunas de las pérdidas eléctricas y electromagnéticas descritas anteriormente están asociadas con la magnetización.