¿Puedo usar una resistencia para reducir la velocidad de un motor de CC?

Usar engranajes siempre es mejor porque ese es el método que hace disponible el porcentaje más alto para la capacidad de potencia del motor. Dado que la potencia se multiplica por el par de torsión, mantener la mayor parte de la capacidad de potencia del motor aumenta la capacidad de torsión y reduce la velocidad.

El ancho de pulso o la modulación de amplitud de pulso es la segunda mejor. Eso puede preservar la capacidad de torsión más alta mientras reduce la velocidad de operación y la capacidad de potencia. La mejor manera de mantener la capacidad de torsión es tener un lazo de control interno que regule la torsión regulando la corriente. Un lazo de control externo regula la velocidad y proporciona la referencia actual. Debido a que se usa un regulador de conmutación, se desperdicia menos energía de la que se perdería con una técnica de control lineal o resistencia en serie.

Ciertamente se puede usar una resistencia en serie. Puede ser una resistencia variable (reóstato) o una o más resistencias fijas. Con una resistencia en serie, la potencia desperdiciada es directamente proporcional al porcentaje de reducción de velocidad. Dado que no hay control de corriente, agregar resistencia aumenta el cambio de velocidad que resulta de cualquier cambio de carga. La variación de velocidad debida a la variación de la carga aumenta en proporción a la cantidad de reducción de velocidad. También existe una variación de velocidad causada por el cambio de resistencia debido a la variación de la temperatura de la resistencia.

Consideraciones adicionales

Si no solo se reduce la velocidad, sino que también se requiere una velocidad variable, es mejor seleccionar el engranaje para la velocidad máxima adecuada y luego usar el control electrónico para proporcionar variación. Los motores de CC más grandes rara vez se utilizan para operaciones de velocidad fija, pero es posible que se requiera un control electrónico o resistencia en serie solo para arrancar un motor de CC más grande para evitar una corriente de arranque excesiva.

Para motores de corriente continua muy pequeños, la resistencia en serie puede ser perfectamente adecuada en algunas situaciones, dependiendo de diversos factores como la fuente de energía, el ciclo de trabajo, el análisis de costos, la reducción de velocidad máxima, la estabilidad de la carga, etc.

La velocidad de un motor de CC de imán permanente está determinada principalmente por el voltaje. El problema con el uso de una resistencia en serie es que su caída de voltaje es proporcional a la corriente.

Si el motor consume una corriente constante, la resistencia bajará un voltaje constante y el motor funcionará a una velocidad fija (más baja). Sin embargo, el motor consumirá más corriente al arrancar y, a medida que aumenta la carga, provocará una mayor caída de voltaje y reducirá aún más la velocidad. Si está impulsando algo cuya carga aumenta a medida que aumenta la velocidad (por ejemplo, una hélice), la velocidad se estabilizará eventualmente, pero si la carga es variable, entonces la regulación de la velocidad será pobre.

Si la resistencia aumenta demasiado, el motor puede detenerse bajo una carga pesada, o incluso no arrancar si la carga inicial es demasiado grande. Esto es bueno para algunas aplicaciones porque la resistencia limita el par y protege al motor de ser dañado por una corriente alta, pero si desea mantener una velocidad relativamente constante bajo una carga variable, entonces es malo.

Si desea reducir las rpm sin comprometer la regulación de la velocidad, use un regulador de voltaje o un controlador PWM para disminuir el voltaje del motor. Si también desea un par más alto, utilice una caja de engranajes (que aumenta el par en la misma proporción que reduce las rpm del eje). La mayoría de los motores de CC pequeños están diseñados para funcionar a altas rpm, por lo que para las aplicaciones que necesitan bajas rpm, una caja de cambios suele ser la mejor opción.

PUEDE usar una resistencia, pero entiendo que todo lo que está haciendo es descargar la resistencia de la resistencia para reducir el voltaje al motor.

Si desea ir realmente lento, el método de resistencia probablemente hará que el motor se detenga antes de alcanzar las RPM deseadas.

El uso de PWM garantiza que recibas pulsos de par completo, lo que te permite conducir el motor a velocidades realmente bajas.

Sí, el uso de resistencias fue el primer método para controlar la velocidad del motor. En los primeros días de la electricidad, los tranvías de las calles eran conducidos por la electricidad y el control de la velocidad se hacía moviendo el mercurio dentro y fuera de las tuberías de tungsteno. Cuanto más mercurio llenaba las tuberías, más rápido corría el carro. La velocidad de un carrusel también estaba controlada por un cubo de agua salada, que profundizaba los electrodos en ella. En aquellos días, los cables eléctricos se mantenían tan rectos como no podían para perder los electrones de alta velocidad perdiendo las curvas y dejando a los conductores para siempre. :)

Esto supone que acaba de tener un pequeño motor, como es el caso de los juguetes o ventiladores que funcionan con baterías, que funcionan a bajo voltaje, y que solo desea reducir la velocidad un poco. También supone que realmente quiere una solución barata y alegre en lugar de un ciclo de control, y está preparado para tolerar cierta ineficiencia.

Se pueden usar uno o más diodos en serie para disminuir el voltaje que ve el motor y al mismo tiempo permitir que consuma más corriente bajo carga que una resistencia.

Esto puede ser demasiado para el motor de 1.5V (aunque puede ser posible con una elección cuidadosa del diodo teniendo en cuenta la caída de tensión directa a la corriente que usará) pero funciona bien en el rango de 3--12V, por ejemplo, para reducir la velocidad de los fanáticos de las PC para que sean más silenciosos.

Simplificando las cosas hasta cierto punto, la velocidad del motor es proporcional al voltaje que se le aplica, mientras que el par es proporcional a la corriente. Una resistencia en serie solo limitará esa tensión de manera confiable cuando la corriente se mantenga constante, lo que significa que el motor está funcionando con una carga más o menos constante. Si este es tu caso, un control de velocidad reostático puede ser una solución viable (muchos de los coches de tragamonedas de juguete usan exactamente eso):

Si su carga variará significativamente, también lo hará la corriente. Como la caída de voltaje en la resistencia es proporcional a la corriente, observará que la velocidad del motor disminuye gradualmente a medida que aumenta la carga. Este comportamiento no es perjudicial para el motor, pero puede que no sea lo que usted desea.