Fórmula de velocidad del motor de corriente continua
En primer lugar, introduzcamos la fórmula de la velocidad del motor de corriente continua:
n=(U-IR)/KΦ
Donde «n» es la velocidad del motor (rpm/min), «U» es la tensión del inducido, «I» es la corriente del inducido, «R» es la resistencia del circuito del inducido, «Φ» es el flujo de excitación y «k» es la constante de fuerza electromotriz inducida. Se puede observar que la velocidad de rotación del motor de CC está relacionada con U, R y Φ, por lo que podemos cambiar su velocidad de rotación ajustando estas variables.
- Cambiar la tensión de alimentación (U)
- Cambiar la resistencia del circuito (R)
- Cambiar el flujo magnético (Φ)
Método 1: Cambiar la tensión de alimentación (U)
El cambio de tensión tiene como objetivo principal reducir la tensión del inducido desde la tensión nominal y disminuir la velocidad desde la velocidad nominal del motor, lo que constituye un método de regulación de velocidad con par constante. Este método es el más adecuado para sistemas que requieren una regulación de velocidad continua y suave dentro de un rango determinado. La constante de tiempo que se produce en el cambio de la corriente del inducido es pequeña y puede responder rápidamente, pero requiere una fuente de alimentación de CC ajustable de gran capacidad.
Características:
- Amplio rango de regulación de velocidad, denominado regulación de velocidad continua.
- No hay pérdida de energía adicional y la dureza de las propiedades mecánicas permanece inalterada tras la reducción del voltaje, con una buena estabilidad.
- La velocidad solo se puede ajustar hacia abajo, no hacia arriba.
- El equipo necesario es más complicado y el coste es más elevado.
Método 2: Cambiar la resistencia del circuito (R)
El método de regulación de velocidad mediante la conexión de resistencias en serie fuera del circuito del inducido del motor requiere un equipo sencillo y es fácil de manejar. Sin embargo, solo permite una regulación de velocidad por pasos, la suavidad de la regulación de velocidad es deficiente y las características mecánicas son blandas; además, se consume una gran cantidad de energía eléctrica en la resistencia de regulación de velocidad. La regulación de velocidad por cambio de resistencia presenta muchas desventajas, por lo que actualmente se utiliza muy poco.
Características:
- El equipo necesario es relativamente sencillo y económico, y se utiliza ampliamente en motores de corriente continua de baja potencia.
- La velocidad solo se puede ajustar a la baja, lo que supone una regulación de velocidad paso a paso, y la curva característica es suave.
- Hay una gran pérdida de energía en la resistencia reguladora de velocidad y el rendimiento económico es deficiente.
Diagrama esquemático:
En el circuito de un motor de corriente continua, podemos conseguir diferentes velocidades conectando diferentes resistencias en serie. Su diagrama esquemático del circuito consta de tres partes: circuito rectificador, circuito principal y circuito de control. La fuente de alimentación del circuito principal es de 220 voltios de CA, y la potencia de acceso del circuito de control es de 380 voltios. Además, hay tres componentes eléctricos en el circuito, incluidos dos relés intermedios KM1 y KM2.
Modo de baja velocidad:
La fuente de alimentación es de 220 voltios CA, que se convierte a 127 voltios CA mediante un transformador y, a continuación, se convierte a 110 voltios CC mediante un circuito rectificador. Tres interruptores de botón controlan tres velocidades. Cuando se pulsa SB2, el contactor KM1 se autobloquea. En ese momento, el motor se conecta con dos resistencias R1R2 en serie, lo que corresponde al estado de velocidad más baja.
Modo de velocidad media:
Si desea aumentar la velocidad, puede pulsar el interruptor SB3, entonces el relé KA1 se bloqueará. Al mismo tiempo, su punto normalmente abierto se cerrará y la corriente saltará R2 y se conectará directamente al motor para lograr la aceleración.
Modo de alta velocidad:
Para cambiar al modo de alta velocidad, pulse el interruptor SB4. En ese momento, KA2 se autobloquea. Al mismo tiempo, su punto normalmente cerrado se abre para apagar KA1, y el punto normalmente abierto se cierra para omitir directamente la resistencia R1.
Método 3: Cambiar el flujo magnético (Φ)
Al cambiar el flujo magnético se puede lograr una regulación de velocidad suave y continua, pero solo se puede debilitar el flujo magnético y ajustar la velocidad al alza desde la velocidad nominal del motor, lo que constituye un método de regulación de velocidad de potencia constante. La constante de tiempo que se produce cuando cambia la corriente del inducido es mucho mayor y la velocidad de respuesta es más lenta. Sin embargo, la capacidad de alimentación necesaria es pequeña.
Características
- La regulación de velocidad se lleva a cabo en el circuito de excitación, la pérdida de energía es pequeña y el control es cómodo.
- Regulación de velocidad suave y continua, pero la velocidad solo se puede ajustar al alza desde la velocidad nominal, lo que a menudo se utiliza como regulación de velocidad auxiliar.
- El rango de ajuste de velocidad es estrecho y, cuando ф disminuye demasiado, es difícil cambiar de dirección y la chispa es grande.
