¿Cómo funcionan los motores de CC con respecto a la corriente y qué consecuencias tiene la corriente a través de ellos?

Question

Motores en general siempre han sido un tema difícil que no tengo envolver mi cabeza alrededor. Teniendo en cuenta los motores de DC, lo que determina la velocidad a la que el motor gira?

Fue mi entendimiento de que un imán permanente creado el campo por el que la corriente a través del motor podría actuar en contra de la vía el conductor de la inducida por el campo. Como la corriente aumenta, entonces el campo inducido incrementando así - lo que aumenta la velocidad de rotación.

Sin embargo, he leído un poco de material que me ha llevado a di cuenta de que era incorrecto. Es decir, lo que se dice en este enlace acerca de los motores de DC: Motores de corriente continua

Por ejemplo, el mismo circuito esquemático como arriba produce (considerando la espalda emf) de las ecuaciones que gobiernan:

Así tenemos que la corriente por el motor como una función de la espalda emf.

Es la parte de atrás emf una función de la carga sobre el motor? Es que la emf se genera, de tal manera que la corriente está limitada por la disminución de la diferencia de potencial entre ella y la tensión de alimentación?

Las ecuaciones que gobiernan el dictan que si el voltaje aplicado es reducido, a continuación, la espalda emf disminuye más que a su vez disminuirá la demanda de corriente por el circuito (a través del motor).

Así, es la corriente a través del motor sólo una indicación indirecta de la velocidad, o ¿cómo funciona el actual afecta a la operación?

Son todos los motores de DC (aparte de sin escobillas) similar?

Answer 1

Al final del día, usted tiene que darse cuenta de una Máquina Eléctrica es básicamente la energía eléctrica en energía mecánica del convertidor en el que se utilizan los campos magnéticos como el enlace. El campo magnético/de flujo es generado por el magnetismo o a través de electroimanes.

Motores en general siempre han sido un tema difícil, que no puedo totalmente envolver mi cabeza alrededor. Teniendo en cuenta los motores de DC, lo que determina la tasa a la cual el motor gira?

La velocidad de las máquinas eléctricas rotor girará es fundamentalmente el mismo para todos los tipos de máquina de Inducción, sincronización, SR, BLDC, NEGRO, cepillado, histéresis ...).

La tasa de cambio del flujo.

Cómo esta tasa de cambio se crea es muy específico de cada máquina. Pero, básicamente, mediante la creación de un flujo magnético en el estator y el rotor, el rotor intento de alinear a sí mismo sólo como un imán hacer. Este Electro-magnético del esfuerzo de torsión se manifiesta como par mecánico (por ser perpendicular a una libremente a su eje de rotación)

Un par de torsión que actúa sobre algunos inercia resulta en una aceleración que quisiera tener el rotor a velocidad infinita.

No puede porque de Lenz la ley. Ahora tiene un campo magnético giratorio que pasa por las bobinas, esto induce una tensión que se opone al voltaje de la fuente que está utilizando a la fuerza de la corriente en la máquina eléctrica para generar un campo magnético para producir EM_Torque.

Cuanto más rápido vayas, más alto que el voltaje, la que más se opone al voltaje de la fuente que está utilizando. En algún momento usted ya no es capaz de la fuerza de la corriente en los devanados para crear un campo magnético => no más EM_Torque --> no más la torsión del rotor --> no más de aceleración.

Ahora han llegado a su máxima velocidad de descarga.

Como se mencionó diferentes mecanizados crear el cambio de flujo por mecanismo diferente

• Cepillado de la Máquina (DC estator DC rotor)

PM estator y un rotor devanado, los cepillos se utilizan para la transferencia de energía eléctrica en el rotor para crear una corriente de DC y por lo tanto unidireccional campo magnético en el rotor. Aplicar el voltaje de la fuente y el rotor gire a alinearse a sí mismo. Esto hace que "conmutación" para ocurrir a través de los pinceles y el rotor del campo magnético es cambiado empujándolo lejos de la presente estator polo & atraer a la siguiente.

Más tensión ==> más EM_Torque ==> más Rápido de conmutación

• Syncrounous de la Máquina (AC estator DC rotor)

Rotor devanado, la Herida del estator. El poder es generalmente transferido a la del estator a través de una de las Principales-Excitador (básicamente un transformador de rotación) y se produce una corriente de CC en el rotor, que no cambia de dirección. El Estator es entonces muy contentos con un voltaje de CA de la fuente. El rotor se "bloqueará" esta variable estator campo y esencialmente será arrastrado con él. Para aumentar la velocidad de una máquina Síncrona de la frecuencia de la fuente de voltaje para el estator está cambiado: Superior == más Rápido.

• BLAC, BLDC (AC estator, DC rotor)

Estas son básicamente las máquinas Sincrónicas, pero tienen imanes permanentes en el rotor. Más alto la frecuencia del estator mayor es la velocidad del rotor. AC & DC solo viene de el tipo de control de corriente que se utiliza.

• De Reluctancia conmutada (AC estator ... rotor)

Hermosas máquinas, salientes del rotor NO hay VUELTAS, NO hay CAMPO de la GENERACIÓN. La herida del estator. El estator está emocionado para producir un flujo. Un alineamiento rotor experiencia renuencia de torsión y el intento de alinearse para minimizar la resistencia en la presente magnético cct ==> par mecánico ==> aceleración. Una vez que se produzca la alineación de dejar de disparar el estator y deje que el rotor "de la costa" por un corto periodo de tiempo antes de disparar de nuevo

• Máquina de inducción. (AC estator, CA rotor)

La herida del estator, rotor devanado. A diferencia de una máquina síncrona sin embargo, los bobinados de rotor son generalmente corto (la creación de una jaula de ardilla, como la construcción). La aplicación de un voltaje de CA para el estator crea una CA de campo magnético. Esto induce un voltaje en el rotor y debido a que está en cortocircuito produce una corriente que a su vez crea un campo magnético a ser arrastrado por la rotación del campo del estator

Answer 2

A veces creo que los ideales de un motor. Ideal en que no tiene resistencia, no hay fricción. Actúa como un generador con una tensión de salida de Kf, donde K es una constante que depende del diseño del motor, y f es la frecuencia. Esto no es malo para un motor de imán permanente. Se aplica un voltaje, y dibuja la corriente y girar. Alcanza una velocidad constante y no consume energía, por lo que la corriente es ahora 0. La velocidad será dada por V = Kf por lo que la tensión generada sólo se opone a la tensión aplicada es por eso que la corriente es 0.

También puede usar esto para pensar acerca de las pequeñas desviaciones de los ideales y de lo que iba a hacer.

No es muy riguroso, pero me da un poco de perspicacia.

Answer 3

Parece ser que falta que un motor es también una máquina mecánica. La segunda ley de Newton es muy relevante, diciendo que la fuerza \$F\$ es el producto de la masa \$m\$ y aceleración \$a\$:

$$ F = ma $$

Aquí, la fuerza es el par producido por el motor. Si este par de torsión es igual a la par ofrecidos por la carga (por la fricción, por ejemplo), entonces no habrá ninguna fuerza neta, por lo tanto no hay aceleración, y el motor va a girar a una velocidad constante, cualquiera que sea. Si el motor de esfuerzo de torsión es más o menos, la carga mecánica acelera o desacelera.

El par del motor, como una primera aproximación, es proporcional a la corriente a través del motor. Más resultados actuales en un campo magnético más fuerte, por lo tanto más de par motor. El motor puede girar más rápido, si no hay red de par en esa dirección, de acuerdo a la ley de Newton de arriba.

A medida que el motor gira, el rotor también se mueve a través del campo del estator. Es, esencialmente, un generador al mismo tiempo que está siendo un motor. El back-EMF es, como una primera aproximación, proporcional a la velocidad del motor. El back-EMF aparece en serie con la inductancia y la resistencia de los devanados del motor, y en el más intuitivo de la situación en la que la carga mecánica no forzar el motor en marcha hacia atrás en relación a la tensión aplicada a los terminales del motor, el back-EMF se opone a la tensión aplicada (Lenz la ley).

Así, si se conecta un motor a batería de 12V, y se está volviendo lo suficientemente rápido que el back-EMF es de 10V, entonces es como si la aplicación de 2V para el motor. Esto explica la ecuación:

$$ I = \frac{V-\mathcal{E}}{R} $$

\$ V-\mathcal{E} \$ es en realidad la red de voltaje aplicado al motor, así que esto es sólo la ley de Ohm: \$I=V/R\$. Podemos hacer esto porque real motores tienen importantes de DC resistencia de bobinado.

He aquí un puro ejercicio mental: ¿qué pasaría si tuviera un motor con cero resistencia de bobinado, y un ideal de voltaje de la fuente de poder?

$$ \lim_{R \searrow 0} \frac{V-\mathcal{E}}{R} = \infty $$

Que es, como la resistencia de bobinado se acerca a 0, la corriente consumida por el motor enfoques infinito. Ya que la fuerza es proporcional a la corriente, la fuerza también se aproxima a infinito. Por lo tanto, un motor con ninguna resistencia ha perfecta regulación de la velocidad: cualquier intento de desviarse de la velocidad establecida por el voltaje aplicado los resultados en un infinito actual que se traduce en la infinita fuerza para corregir la velocidad de la discrepancia. La corriente a través de la fuente de voltaje será proporcional a la fuerza requerida para mantener esa velocidad.

Real de los motores, de tener un poco de resistencia, un aproximado de este comportamiento. Si está conectado a una fuente de voltaje (batería de coche), a continuación, si se intenta disminuir la velocidad del motor (freno con la mano) el back-EMF disminuye, lo que resulta en más neta de voltaje a través de los devanados, lo que aumenta la corriente, que aumenta la fuerza, lo que hace que el motor intente no ser frenado por su mano. El grado en el que el motor es bueno hacer esto es inversamente proporcional a la tensión de la fuente y el motor de la resistencia en serie.