En todas partes Motores de corriente continua se utilizan en grandes aplicaciones, el uso de los accionamientos es muy necesario para el buen funcionamiento y la operación de estos motores. El Los motores de corriente continua se utilizan principalmente para una buena regulación de la velocidad, arranques frecuentes, frenado y dando marcha atrás. Antes de enumerar las aplicaciones prácticas de los accionamientos utilizados para los motores de corriente continua, discutiremos sobre el diferente funcionamiento de los propulsores eléctricos para diferentes propósitos:
Sabemos que, normalmente, el rotor de un motor de corriente continua es energizado por el proceso de conmutación a través de cepillos. Así que el máximo arranque permitido actual está determinado por la corriente que puede ser llevada a cabo con seguridad por los cepillos sin chispas. En general, los motores están diseñados de tal manera que pueden llevar casi el doble de la corriente nominal durante la condición de arranque.
Pero para algunos motores especialmente diseñados, esto puede ser casi 3-5 veces la corriente nominal. ¿Pero por qué tanta corriente fluye a través del circuito de los motores de corriente continua durante la condición de arranque?
Esto se debe a que cuando el motor está en condición de reposo, sólo hay una pequeña resistencia de armadura presente en el circuito, por lo que no se genera ninguna EMF trasera. Es por eso que cuando el motor se pone en marcha con un suministro completo voltaje a través de su terminal, hay un enorme flujo de corriente a través del motor, que puede dañar el motor debido a las fuertes chispas que se producen en los conmutadores y se genera una enorme cantidad de calor. Esa es la razón por la que se toman algunas medidas de precaución durante la el arranque de los motores de corriente continua. La velocidad de un motor de corriente continua suele controlarse mediante el método de resistencia variable, que también puede utilizarse para limitar la corriente de arranque, como se muestra en la siguiente figura.
Cuando el motor gana velocidad y la EMF trasera aumenta, el resistencias se cortan uno por uno del circuito y por lo tanto la corriente se mantiene dentro del límite permitido.
Frenado de los motores de corriente continua
El frenado es una operación muy importante para Los motores de corriente continua. La necesidad de disminuir la velocidad de un motor o detenerlo totalmente puede surgir en cualquier momento, es decir, cuando se aplica el freno. frenado de los motores de corriente continua está desarrollando básicamente un par negativo mientras el motor funciona como generador y como resultado el movimiento del motor es opuesto. Hay principalmente tres tipos de frenado de los motores de corriente continua :
- Frenado regenerativo
- Frenado dinámico o relámpago
- Conectando o frenando con voltaje inverso.
Frenado regenerativo tiene lugar cuando la energía generada es suministrada a la fuente, o podemos mostrarlo a través de esta ecuación:
E > V y negativo Ia..
Como el flujo de campo no puede aumentar más allá de un valor nominal, el frenado regenerativo sólo es posible cuando la velocidad del motor es mayor que el valor nominal. Las características del par de velocidad se muestran en el gráfico anterior. Cuando se produce un frenado regenerativo, la tensión de los terminales aumenta y, como resultado, la fuente se libera de suministrar esta cantidad de energía. Esta es la razón por la que las cargas se conectan a través del circuito. Por lo tanto, está claro que el frenado regenerativo debe utilizarse sólo cuando hay suficientes cargas para absorber la energía regenerativa.
Frenado dinámico es otro tipo de frenado de los motores de corriente continua donde la rotación de la armadura misma causa el frenado. Este método también es un sistema de accionamiento de motor de corriente continua ampliamente utilizado. Cuando se desea frenar, se desconecta la armadura del motor de la fuente y se introduce una resistencia en serie a través de la armadura. Entonces el motor actúa como un generador y la corriente fluye en la dirección opuesta, lo que indica que la conexión de campo está invertida. El diagrama para la excitación separada y motor de corriente continua en serie ambos se muestran en la figura siguiente.
Cuando se requiere que el frenado se produzca rápidamente el resistencia (RB) se considera de algunas secciones. A medida que se produce el frenado y la velocidad del motor disminuye, la resistencia se va cortando una a una sección para mantener el par medio ligero.
Conectando es un tipo de frenado en el que el voltaje de suministro se reserva cuando surge la necesidad de frenar. También se introduce una resistencia en el circuito mientras se frena. Cuando se reserva la dirección de la tensión de alimentación, entonces la corriente de inducido también se reserva forzando el retroceso a un valor muy alto y por lo tanto frenando el motor. En el caso de los motores en serie, sólo la armadura se invierte para la conexión. El diagrama de los motores excitados por separado y los motores excitados en serie se muestran en la figura.
Control de velocidad de los motores de corriente continua
La principal aplicación de los motores eléctricos puede decirse que la necesidad de frenado de los motores de corriente continua . Sabemos que la ecuación para describir la velocidad de los motores de corriente continua es como
Ahora, de acuerdo con esta ecuación, la velocidad de un motor puede ser controlada por los siguientes métodos
- Control del voltaje de la armadura
- Control del flujo de campo
- Control de la resistencia de la armadura
Entre todos ellos, se prefiere el control del voltaje de la armadura debido a la alta eficiencia y la buena regulación de la velocidad y la buena respuesta transitoria. Pero la única desventaja de este método es que sólo puede operar bajo la velocidad nominal, porque no se puede permitir que el voltaje de la armadura exceda el valor nominal. A continuación se muestra la curva de par de velocidad para el control de la tensión de armadura.
Cuando se requiere un control de la velocidad por encima de la velocidad nominal, se utiliza el control de flujo de campo. Normalmente, en las máquinas ordinarias, la velocidad máxima puede ser permitida hasta el doble de la velocidad nominal y para las máquinas especialmente diseñadas puede ser permitida hasta seis veces de la velocidad nominal. Las características de la velocidad de par para el control del flujo de campo se muestran en la figura siguiente.
En la siguiente figura se muestra cómo se hace funcionar el control del voltaje de la armadura y el control del flujo de campo por debajo y por encima de la velocidad nominal.
Ahora, finalmente llegando a resistencia método de control. Aquí la velocidad es variada por el desperdicio de energía en una resistencia que está conectado en serie con la armadura. Este método no se utiliza mucho porque es un método ineficiente de control de la velocidad y sólo se utiliza en los lugares donde el tiempo de control de la velocidad forma sólo una fracción del tiempo total de funcionamiento, como la tracción. A continuación se presenta la curva de par de velocidad de los motores de corriente continua.
Por lo tanto, la aplicación y los tipos de Los motores de corriente continua se han discutido muy fácilmente.
