Control de velocidad del motor de CC

<p style=”text-align: justify;”>El control de velocidad del motor de CC significa tener control total sobre la velocidad del motor de CC. La variaci贸n de velocidad del motor de CC debido a la variaci贸n de carga no es el control de velocidad. Por lo tanto, la variaci贸n intencional en la velocidad del motor de CC se denomina control de velocidad.

Como sabemos que para un motor de CC con resistencia de armadura Ra, que gira a una velocidad 蠅m,

Vt = Ea + IaRa donde Ea = Fuerza contraelectromotriz, Ia = Corriente de armadura y Vt = Tensi贸n de alimentaci贸n

Pero Ea = Ka脴蠅m donde Ka = constante = PZ/2蟺a entonces,

Ka脴蠅m = Vt 鈥 IaRa

Por tanto, 蠅m = Velocidad = (Vt 鈥 IaRa) /Ka脴 鈥︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹(1)

De la ecuaci贸n (1), est谩 claro que la velocidad de un motor de CC se puede controlar mediante los siguientes m茅todos:

  • Al variar la resistencia del circuito de armadura
  • Al cambiar el flujo de campo
  • Variando el voltaje del terminal del inducido, es decir, el voltaje de suministro.

Discutiremos el primer m茅todo de control de velocidad, es decir, cambiando la resistencia del circuito de armadura para el motor de derivaci贸n de CC en esta publicaci贸n.

Índice de contenidos

Control de velocidad variando la resistencia del circuito de armadura:

Este m茅todo se denomina m茅todo de control de resistencia del circuito de armadura. En este m茅todo, se inserta intencionalmente una resistencia externa en el circuito de armadura del motor de CC. A medida que se agrega una resistencia externa, habr谩 una p茅rdida de potencia en esta resistencia debido a que la velocidad del motor de CC ser谩 menor que la velocidad de la placa de identificaci贸n o la velocidad base.

Entrada de potencia = P茅rdida en resistencia externa + Salida de potencia del motor, despreciando las p茅rdidas del motor.

Por lo tanto, la potencia de salida del motor de CC se reducir谩. Por lo tanto, mediante el m茅todo de control de resistencia del circuito de armadura solo se puede obtener una velocidad por debajo de la velocidad base.

Control de velocidad del motor de derivaci贸n de CC mediante el m茅todo de control de resistencia del circuito de armadura:

El diagrama de conexi贸n para el control de velocidad del motor de derivaci贸n de CC utilizando el m茅todo de control de resistencia del circuito de armadura se muestra en la figura a continuaci贸n. Como se muestra en la figura, una resistencia variable externa Rg est谩 conectada en serie con el circuito de armadura, llamado controlador.

Suponiendo un accionamiento de par constante, el requisito de par del accionamiento ser谩 constante. Pero Te = Ka脴Ia, por lo que el motor de derivaci贸n de CC tomar谩 una corriente de armadura constante Ia para cumplir con el requisito de par constante de la fuente principal mientras el flujo de campo 脴 permanece constante.

Por lo tanto, la potencia entregada por el suministro principal al motor de derivaci贸n de CC = VtIa

Pero,

Potencia suministrada por el suministro = P茅rdida I2(Rg+Ra) + Potencia de salida del motor de derivaci贸n de CC

VtIa = I2(Rg+Ra) +Pmo donde Pmo = Salida del motor

Entonces, Pmo = VtIa 鈥 I2(Rg+Ra)

Pero Pmo = Te蠅m

Entonces, 蠅m = [VtIa 鈥 I2(Rg+Ra)] / Te 鈥︹︹︹︹︹︹︹..(2)

Si suponemos que no se ha conectado ninguna resistencia en serie externa al circuito de armadura y que la velocidad de funcionamiento del motor de CC es 蠅m0, entonces Rg = 0 y la velocidad = 蠅m0

Por lo tanto de la ecuaci贸n (2),

蠅m0 = (VtIa 鈥 I2Ra) / Te 鈥︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹(3)

De la ecuaci贸n (2) y (3),

蠅m/ 蠅m0 = [VtIa 鈥 I2(Rg+Ra)] / (VtIa 鈥 I2Ra) <1

Entonces, 蠅m < 蠅m0

Por lo tanto, est谩 claro que la velocidad del motor de derivaci贸n de CC se reduce. Como Rg es una resistencia variable, al cambiar esta resistencia Rg podemos tener un control total de la velocidad del motor de derivaci贸n de CC. Tambi茅n est谩 claro que a medida que aumentamos el valor de la resistencia en serie externa Rg, la p茅rdida 贸hmica en este Rg aumentar谩 y, por lo tanto, la salida del motor de CC se reducir谩, lo que a su vez resultar谩 en una disminuci贸n de la velocidad.

Tambi茅n se debe tener en cuenta que a medida que aumentamos el valor de Rg, la eficiencia del motor de derivaci贸n de CC se reducir谩 a medida que se reduzca la potencia de salida del motor de CC.

Caracter铆sticas de par de velocidad del motor de derivaci贸n de CC para diferentes valores de Rg:

Suponiendo que la velocidad sin carga del motor de derivaci贸n de CC = 蠅0 y la velocidad de funcionamiento a un par dado Te = 蠅m1, entonces

Te = Ka脴Ia

Entonces, de la ecuaci贸n (2) est谩 claro que aumentamos el valor de la resistencia en serie externa Rg, la velocidad de operaci贸n del motor de derivaci贸n de CC disminuir谩 proporcionalmente como se muestra en la figura a continuaci贸n.

Control de velocidad del motor de la serie DC mediante el m茅todo de control de resistencia del circuito de armadura:

Discutir茅 este m茅todo para el motor en serie de CC de manera convencional, como encontrar谩 en la mayor铆a de los libros, pero puede proceder de la misma manera que se explic贸 para el motor de derivaci贸n de CC.

A continuaci贸n se muestra el diagrama de conexi贸n para el control de velocidad del motor de la serie CC mediante el m茅todo de control de resistencia del circuito de armadura.

Antes de la introducci贸n de la resistencia en serie externa Rg, Vt = Ka脴蠅m0 + Ia1(Ra+Rs) donde Rs = Resistencia de campo Si suponemos que no hay saturaci贸n, entonces el flujo de campo 脴 ser谩 proporcional a la corriente de armadura Ia. Por lo tanto podemos escribir, 脴 = CIa donde C es una constante. En nuestro caso, 脴1 = CIa1 Por lo tanto, Vt = KaCIa1蠅m0+ Ia1(Ra+Rs) Sea KaC = K = Constante Entonces, Vt = KIa1蠅m0+ Ia1(Ra+Rs) Por lo tanto, 蠅m0 = [Vt 鈥 Ia1(Ra+Rs)] / KIa1 鈥︹︹︹︹︹︹︹︹︹..(1) Despu茅s de la inserci贸n de la Resistencia Serie Externa Rg, Vt = KaC蠅mIa2 +(Ra+Rs+Rg)Ia2 鈥︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹ ..(2) Para una carga de par constante, Par = Ka脴1Ia1 constante = Ka脴2 Ia2 KaC(Ia1)2= KaC(Ia2)2 Por lo tanto, Ia1 = Ia2 Por lo tanto, para una carga de par constante, el motor en serie de CC tomar谩 la misma corriente de armadura de la fuente principal como en el caso del motor de derivaci贸n de CC. De la ecuaci贸n (2), Vt = K蠅mIa2 + (Ra+Rs+Rg)Ia2 asumiendo KaC = K =Constante Entonces, 蠅m = [Vt 鈥 (Ra+Rs+Rg)Ia2] / KIa2 鈥︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹..(3) De la ecuaci贸n (1) y (3), 蠅m/ 蠅m0 = [Vt 鈥 (Ra+Rs+Rg)Ia2] / [Vt 鈥 Ia1(Ra+Rs)] <1 Por lo tanto, 蠅m < 蠅m0

Por lo tanto, la velocidad del motor en serie de CC se reduce al agregar una resistencia externa en serie Rg.

Caracter铆sticas de par de velocidad del motor de la serie DC para diferentes valores de Rg:

Como sabemos que,

Te = Ka脴Ia

Pero 脴 = CIa

Por lo tanto, Te = KaCla2

Entonces, a partir de la ecuaci贸n (3), est谩 claro que aumentamos el valor de la resistencia en serie externa Rg, la velocidad de operaci贸n del motor en serie de CC disminuir谩 como se muestra en la figura a continuaci贸n.

Espero que hayas disfrutado esta publicaci贸n. Su sugerencia y comentarios son muy importantes para m铆. 隆Gracias!

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