Problema de calentamiento del potenciómetro

Question

Tengo una microcentrífuga que tiene un motor de corriente continua de 24V, 10 W y 7000 rpm.

Le he conectado un potenciómetro de 5W y 500 Ohmios para controlar la velocidad y funciona bien sin calentarse.

Esta microcentrífuga está destinada a ser utilizada con una pieza ligera. Pero como necesito usarla con algunos tubos grandes, he impreso en 3D algunas piezas y las he adjuntado a la parte del rotor.

Esta vez, con este peso adicional, mi potenciómetro se calienta mucho en un minuto.

¿Es debido a la carga mecánica adicional o hay algo incorrecto en la calificación de mi potenciómetro?

Answer 1

Controlar un motor de 10W con un potenciómetro de 5W no es ideal en primer lugar. A ciertas velocidades, es posible que ya estés cerca de los 5W, y eso no se distribuirá de manera uniforme en toda la longitud del potenciómetro.

Cuanto más carga mecánica coloques en un motor, más corriente consume. Más corriente significa más calor en el potenciómetro. Si estás girando el potenciómetro hacia un extremo para aumentar la velocidad y compensar la carga adicional, entonces el calor se está disipando en una parte aún más pequeña de la pista del potenciómetro.

Answer 2

Teóricamente, el peso adicional solo debería afectar la carga durante la aceleración. Sin embargo, has mencionado "He impreso en 3D algunas piezas y las he adjuntado a la parte del rotor." La carga adicional podría deberse a la resistencia aerodinámica creada por esa modificación. Además, los "tubos grandes" podrían causar una resistencia adicional si no están completamente cerrados por los compartimentos del rotor centrífugo.

Otro factor podría ser la velocidad de operación. Si estás operando a una velocidad diferente a la de tu prueba inicial, el calor disipado en la maceta sería diferente. Además, 500 ohmios no es el valor óptimo para un motor de 10 vatios. Debería ser más cercano a la resistencia efectiva del motor, 24V^2 / 10W = 58 ohmios.

Answer 3

Mi suposición: Cuando quieras utilizar los tubos adicionales, probablemente estés cambiando el ajuste del potenciómetro.

Si tienes 500 ohmios y 24 V, no sucede nada. Sin embargo, si reduces el valor a 50 ohmios, las pérdidas por Joule se vuelven 10 veces más grandes y a 10 ohmios, 50 veces:

$$\begin{equation} P(R) = \frac{V^2}{R} \end{equation}$$

Si puedes, deberías medir el voltaje y la corriente del potenciómetro.

Answer 4

Puedes simplemente comprar un potenciómetro de hilo más grande. Puedes comprar un control de velocidad de motor de CC (unos pocos dólares desde China). Puedes hacer un controlador PWM usando un 555 y un MOSFET de potencia. Si vas por el último camino, también necesitarás un regulador de voltaje como el LM7812 porque la compuerta del MOSFET y el 555 no tolerarán 24V.

Aquí tienes una idea aproximada, el diagrama originalmente estaba en twovolt.com pero ese sitio parece estar fuera de servicio, así que no hay enlace.