¡Oye! Como proveedor de motores PMDC, a menudo me preguntan sobre el par de arranque de los motores PMDC. Entonces, pensé en desglosarlo en esta publicación de blog.
Empecemos por lo básico. Un motor PMDC (CC de imán permanente) es un tipo de motor de CC que utiliza imanes permanentes para crear el campo magnético en lugar de un electroimán. Estos motores se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones porque son compactos, eficientes y tienen buenas características de velocidad y par.
Ahora bien, ¿qué es exactamente el par de arranque? Bueno, el par de arranque es el par que desarrolla un motor en el instante en que arranca desde el reposo. En otras palabras, es la fuerza que hace girar el eje del motor cuando lo enciendes por primera vez. Es un parámetro crucial porque si el par de arranque no es lo suficientemente alto, es posible que el motor no pueda superar la carga y comenzar a funcionar correctamente.
Factores que afectan el par de arranque
Hay varios factores que influyen en el par de arranque de un motor PMDC.
Fuerza del campo magnético
La fuerza del campo magnético en el motor juega un papel muy importante. En un motor PMDC, los imanes permanentes crean este campo magnético. Imanes más fuertes significan un campo magnético más fuerte, lo que a su vez conduce a un par de arranque más alto. Cuando el campo magnético es fuerte, la interacción entre el campo magnético y los conductores que transportan corriente en la armadura del motor es más poderosa, generando más torque desde el principio.
Resistencia de la armadura
La resistencia de la armadura también afecta el par de arranque. Cuando el motor arranca, la armadura está en reposo y la EMF (fuerza electromotriz) trasera es cero. Según la ley de Ohm (V = IR), con un respaldo bajo - EMF, una gran corriente fluye a través de la armadura. Una resistencia de armadura más baja permite que fluya más corriente para un voltaje de suministro determinado. Dado que el par es proporcional al producto del campo magnético y la corriente del inducido, más corriente significa más par de arranque. Sin embargo, tener una resistencia de armadura demasiado baja puede provocar un flujo de corriente excesivo, lo que podría dañar el motor.
Voltaje de suministro
La tensión de alimentación es otro factor clave. Una tensión de alimentación más alta significa que hay más energía eléctrica disponible para el motor. Esto da como resultado una mayor corriente que fluye a través de la armadura (nuevamente, considerando la resistencia de la armadura), lo que aumenta el par de arranque. Pero, al igual que con la resistencia del inducido, debemos tener cuidado de no exceder el voltaje nominal del motor, ya que puede causar sobrecalentamiento y otros problemas.
Calcular el par inicial
El par de arranque de un motor PMDC se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
[T_ {inicio} = k \ phi I_ {inicio}]
donde (T_{start}) es el par de arranque, (k) es una constante que depende del diseño del motor (como el número de vueltas en el devanado del inducido y la geometría del motor), (\phi) es el flujo magnético producido por los imanes permanentes y (I_{start}) es la corriente de arranque.
Para encontrar la corriente de arranque, podemos usar la fórmula (I_{start}=\frac{V}{R_a}), donde (V) es el voltaje de suministro y (R_a) es la resistencia del inducido.
Importancia del par inicial en diferentes aplicaciones
Aplicaciones automotrices
En aplicaciones automotrices, los motores PMDC se utilizan en cosas como ventanas eléctricas y limpiaparabrisas. Para las ventanas eléctricas, el motor debe tener suficiente par de arranque para levantar la pesada ventana de vidrio de manera rápida y suave. Si el par de arranque es demasiado bajo, la ventanilla puede moverse lentamente o no moverse en absoluto, lo que puede resultar realmente molesto para el conductor y los pasajeros. De manera similar, los limpiaparabrisas deben arrancar instantáneamente cuando se encienden, y un buen par de arranque garantiza que puedan superar la fricción de las escobillas en el parabrisas y comenzar a moverse de inmediato.
Aplicaciones industriales
En entornos industriales, los motores PMDC se utilizan en cintas transportadoras, bombas pequeñas y otra maquinaria. Las cintas transportadoras suelen tener una cantidad significativa de inercia al arrancar, especialmente si transportan cargas pesadas. Un motor con suficiente par de arranque puede hacer que la cinta transportadora se mueva sin dudarlo, evitando atascos y garantizando un funcionamiento suave. Las bombas pequeñas también necesitan poder comenzar a bombear fluido inmediatamente, y un par de arranque alto les ayuda a superar la resistencia inicial en las tuberías e iniciar el flujo.
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Referencias
- Chapman, SJ (2012). Fundamentos de maquinaria eléctrica. McGraw-Hill.
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C. y Umans, SD (2003). Maquinaria Eléctrica. McGraw-Hill.