A menudo queremos controlar la velocidad de un Motor de corriente continua a petición. Este cambio intencional de la velocidad de conducción se conoce como control de velocidad de un motor de corriente continua.
El control de la velocidad de un motor de corriente continua se hace manualmente por el operador o por medio de un dispositivo de control automático. Esto es diferente a regulación de la velocidad donde la velocidad trata de ser mantenida (o regulada) contra el cambio natural de velocidad debido a un cambio en la carga del eje.
El la velocidad de un motor de corriente continua (N) es igual a:
Por lo tanto velocidad de los 3 tipos de derivación de motores de corriente continua, serie y compuesto puede ser controlado cambiando las cantidades en el lado derecho de la ecuación anterior.
Por lo tanto, la velocidad puede ser variada por medio de cambios:
- La terminal voltaje de la armadura, V.
- El exterior resistencia en el circuito de la armadura, Ra.
- El flujo por polo, .
El voltaje terminal y la resistencia externa implican un cambio que afecta al circuito de la armadura, mientras que el flujo implica un cambio en el campo magnético. Por lo tanto control de la velocidad del motor de corriente continua se puede clasificar en:
- Métodos de control de armaduras
- Métodos de control de campo
Discutiremos cómo ambos métodos controlan la velocidad de Los motores de la serie DC y Motores de derivación de corriente continua.
Control de velocidad del motor de la serie DC
Métodos de control de velocidad para un motor de serie DC puede ser clasificado como:
- Métodos de control de armaduras
- Métodos de control de campo
Motor de serie DC controlado por armadura
El ajuste de la velocidad de un motor de serie DC por control de armaduras puede ser hecho por:
- Método de control de la resistencia de la armadura
- Método de control de armaduras de derivación
- Control de tensión del terminal de la armadura
Método de control de la resistencia de la armadura
Este es el método más comúnmente empleado. Aquí la resistencia de control se conecta directamente en serie con la alimentación del motor como se muestra en la figura.
La pérdida de potencia en la resistencia de control del motor de la serie DC puede ser descuidada porque este método de control se utiliza durante una gran parte del tiempo para reducir la velocidad en condiciones de carga ligera. Este método de control de velocidad es más económico para un par constante. Este método de control de velocidad se emplea para El motor de la serie DC conduciendo grúas, montacargas, trenes, etc.
Control de armadura de derivación
La combinación de un reóstato de desviación de la armadura y un reóstato en serie con la armadura está involucrada en este método de control de velocidad. El voltaje aplicado a la armadura varía al variar el reóstato en serie R1. La corriente excitante puede ser variada variando la resistencia de maniobra de la armadura R2. Este método de control de la velocidad no es económico debido a las considerables pérdidas de potencia en las resistencias de control de la velocidad. Aquí el control de la velocidad se obtiene en un amplio rango pero por debajo de la velocidad normal.
Control de tensión del terminal de la armadura
El control de la velocidad del motor de la serie DC puede lograrse suministrando la energía al motor desde un suministro de voltaje variable separado. Este método implica un alto costo, por lo que rara vez se utiliza.
Motor serie DC controlado por campo
El ajuste de la velocidad de un motor de serie DC por control de campo puede ser hecho por:
- Método de desvío de campo
- Control del campo de tiro
Método de desvío de campo
Este método utiliza un desviador. Aquí el flujo de campo puede reducirse desviando una parte del motor actual alrededor del campo de la serie. Cuanto menor sea la resistencia del desviador, menor es la corriente del campo, menor es el flujo por lo tanto más velocidad. Este método da una velocidad superior a la normal y el método se utiliza en los propulsores eléctricos en el que la velocidad debería aumentar bruscamente tan pronto como carga está disminuido.
Control del campo de tiro
Este es otro método para aumentar la velocidad reduciendo la flujo y se hace bajando número de vueltas de campo …serpenteando a través de la cual fluye la corriente. En este método un número de golpecitos del campo se llevan al exterior. Este método se emplea en la tracción eléctrica.
Control de velocidad del motor de derivación de CC
La clasificación de métodos de control de velocidad para un motor de derivación de corriente continuason similares a los de un motor de serie DC. Estos dos métodos son:
- Métodos de control de armaduras
- Métodos de control de campo
Motor de derivación de CC controlado por armadura
El motor de derivación de CC controlado por el inducido puede realizarse de dos maneras:
- Control de la resistencia de la armadura
- Control del voltaje de la armadura
Control de la resistencia de la armadura
En el control de resistencia de la armadura se añade una resistencia variable al circuito de la armadura. El campo está directamente conectado a través del suministro, así que flujo no cambia debido a la variación de la resistencia en serie. Esto se aplica para el motor de derivación de CC. Este método se utiliza en impresión …prensa, grúas, elevadores en los que se utilizan velocidades inferiores a las nominales sólo por un corto período.
Control del voltaje de la armadura
Este método de control de velocidad necesita una fuente de voltaje variable separada de la fuente que suministra la corriente del campo. Este método evita las desventajas de una mala regulación de la velocidad y la baja eficiencia de los métodos de control de la resistencia de la armadura.
El método básico de control de voltaje de armadura ajustable de control de velocidad d se logra por medio de un generador de voltaje ajustable se llama Sistema Ward Leonard. Este método implica el uso de un motor-generador (M-G) listo. Este método es el más adecuado para laminadores de acero, máquinas de papel, ascensores, elevadores de minas, etc. Este método se conoce como Ward Sistema Leonard.
Ventajas del motor de derivación de CC controlado por armadura
- Un control de velocidad muy fino sobre todo el rango en ambas direcciones
- Se obtiene una aceleración uniforme
- Buena regulación de la velocidad
- Tiene capacidad de frenado regenerativo
Desventajas del motor de derivación de CC controlado por armadura
- Se necesita un arreglo costoso, el espacio requerido es más
- Baja eficiencia en cargas ligeras
- La unidad produjo más ruido.
Motor de derivación de CC controlado por campo
Por esto método La velocidad de los motores de corriente continua se controla a través de un reóstato de campo..
Motor de derivación de CC controlado por reóstato de campo
En este método, la variación de la velocidad se logra mediante una resistencia variable insertada en serie con el campo de derivación. Un aumento de las resistencias de control reduce la corriente del campo con una reducción del flujo y un aumento de la velocidad. Este método de control de la velocidad es independiente de carga en el motor. La energía desperdiciada en el control de la resistencia es muy inferior, ya que la corriente de campo es un valor pequeño. Este método de control de la velocidad también se utiliza en El motor compuesto de CC.
Desventajas del motor de derivación de CC controlado por reóstato de campo
- No se pueden obtener velocidades de arrastre.
- Las velocidades máximas sólo se obtienen con un par motor reducido.
- La velocidad es máxima con un valor mínimo de flujo, que se rige por el efecto desmagnetizador de la reacción de la armadura en el campo.
Control de velocidad de estado sólido
Las unidades estáticas de Ward Leonard se utilizan hoy en día debido a los inconvenientes del método clásico. Girando Sets M-G son reemplazados por convertidores de estado sólido para controlar la velocidad del motor de corriente continua. Los convertidores utilizados son helicópteros (en caso de suministro de DC) o rectificadores controlados (en caso de suministro de AC). Este método no es adecuado para cargas intermitentes.
Teoría de control de velocidad de motores de corriente continua
Para derivar la velocidad de un motor de corriente continua, empezamos con la ecuación para los motores de corriente continua EMF (Fuerza Electromagnética). Sabemos que la ecuación EMF del motor de DC es igual a:
Por lo tanto, reordenando la ecuación:
- N = 60A E / PZ
Con k = PZ/60A, entonces:
- N = E / k
Por lo tanto con E = V IaRaderivamos la velocidad del motor de corriente continua (N):
