¿Inductor en serie para limitar la corriente del motor?

Pregunta corta : ¿Sería posible usar un inductor en serie para limitar la corriente de entrada al encender (o cargar brevemente) un motor de CC?

Pregunta más larga : tengo un juguete motorizado que funciona con baterías que, por conveniencia, me gustaría ejecutar desde una toma de corriente (para evitar tener que recargar y reemplazar las baterías). Actualmente usa 4 baterías de 1.5v y si lo mido en estado estable consume alrededor de 0.8A a aproximadamente 6V. La forma en que funciona el juguete es que el motor generalmente funciona continuamente con una carga muy baja y, ocasionalmente, recibe algo de carga en el motor brevemente. No sé exactamente qué tipo de motor se usa, pero supongamos que es barato y simple.

Compré una fuente de alimentación (barata) de 6 V que supuestamente es capaz de proporcionar 1,2 A, pero su protección de corriente se interrumpe al encender el motor. Tal como lo entiendo (¡disculpe mi conocimiento muy básico aquí!), El motor presenta una resistencia extremadamente baja cuando se está iniciando, por lo que trata de consumir mucho más que sus 0.8A habituales. Cuando funcionan con baterías, supongo que tienen una corriente máxima que pueden proporcionar, por lo que todo se limita automáticamente. Cuando el motor alcanza la velocidad, su resistencia "efectiva" aumenta debido a su movimiento y alcanza su estado estable de dibujar 0.8A. Espero que cuando el motor experimente alguna carga mecánica, la corriente extraída también aumente temporalmente, pero nuevamente las baterías solo pueden proporcionar lo que pueden proporcionar.

Cuando está conectado a la red eléctrica, el motor intenta consumir mucho más de 0.8A (no estoy seguro de cuánto más), dispara la protección de la fuente de alimentación y la fuente de alimentación se corta. El motor se ralentiza de nuevo, la fuente de alimentación se recupera y se vuelve a encender, pero luego el motor vuelve a intentar aspirar demasiado y se corta de nuevo.

He leído sobre "corriente de arranque del motor" y "limitación de corriente", pero para este simple juguete espero que no sea necesario construir un circuito de conducción personalizado con transistores o mosfets y no puedo creer que una temperatura... la solución basada en termistor es ideal (en parte debido al calor desperdiciado, en parte porque mi carga intermitente no está relacionada con la temperatura). Por lo (muy) poco que sé sobre los inductores, parece que uno de ellos en serie "lucharía contra" el cambio repentino en la corriente y desarrollaría un voltaje en sí mismo al arrancar. Así que espero que esto limite temporalmente la corriente para decir 1A. En el estado estable, este voltaje a través del inductor caería a cero y luego actuaría como una resistencia baja pura, que es exactamente lo que creo que quiero.

No necesita ser superpreciso o tener un límite de corriente de 1A perfectamente plano, estaría bien curvar alrededor de 0.9A o 1.1A, pero no conozco una manera fácil de medir lo que está pasando con un simple amperímetro de CC.

¿Podría ser este el camino correcto a seguir, o es demasiado simplista? ¿Y cómo calcularía qué tipo de inductor sería adecuado?

un inductor que pesa menos de 10 kg probablemente no limitará la corriente lo suficiente.
Lo que @Jasen está tratando de decir es: Sí, en teoría, esto es posible, pero el inductor necesario para hacer lo que desea será enorme. Aunque no quieras, una solución electrónica es la más fácil.
Lo otro sería simular la resistencia interna de las baterías con una resistencia en serie antes del motor. Es un desperdicio, pero podría ser la solución más fácil.
Muy interesante, gracias @Jasen, Oldfart. Esperaba que fuera (muchísimo) más pequeño ya que solo hay unos pocos voltios involucrados. ¡Bueno saber!

Respuestas (3)

Iría con un convertidor CC-CC comercial con límite de corriente incorporado y lo alimentaría desde un paquete de enchufes con un voltaje más alto

p.ej:

Https://www.aliexpress.com/store/product/DC-DC-CC-CV/1326062_32803647489.html

Los tres tornillos de latón controlan los parámetros de salida, uno establece el voltaje, otro establece la corriente de salida y el otro establece la corriente de entrada, establece el voltaje en 6v y luego establece el de corriente de entrada para que el límite de corriente de sobrecorriente de la fuente de alimentación no se active.

Sin embargo, tendrá que alimentar esta cosa con más de 6 V, la salida siempre es menor que la entrada, 9 V o 12 V, etc., funcionaría bien.

vas a necesitar un voltímetro para que puedas ajustar el voltaje.

El tiempo es demasiado largo para un inductor útilmente pequeño.

Un gran capacitor electrolítico a lo largo de la fuente de alimentación puede suministrar la oleada de arranque. Pruebe 4700uF o 10000uF.

También puede hacer un arrancador suave usando un fet de potencia. Ajuste R y C para obtener la tasa correcta.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si coloco un condensador grande en la fuente de alimentación, ¿no consumiría aún más corriente en el momento del arranque para cargar el condensador? Y el circuito de "arrancador suave" no manejaría una mayor carga, ¿verdad?
Está conectado a la fuente de alimentación antes de encender la fuente. La mayoría de las fuentes de alimentación están contentas con esto (algunos tacaños no lo están). El arrancador suave genera calor, pero no por mucho tiempo.

Puede instalar un limitador de corriente de entrada (ICL) simple en serie con la fuente de alimentación. Estas son básicamente resistencias de coeficiente de temperatura negativo: cuando enciende el dispositivo, en = 0, el ICL tiene una alta resistencia que limita la corriente. A medida que la pequeña cantidad de corriente calienta lentamente la ICL, su resistencia disminuye. Esto eventualmente lleva a que la resistencia esté cerca de cero cuando la ICL se estabiliza a una temperatura determinada.

El efecto es que aplasta las corrientes de entrada y estira el pulso, luego, una vez estable, casi no tiene efecto en el circuito.

Bonos agregados, es un pequeño dispositivo barato de 2 pines.

Aunque es posible modelar el comportamiento de los dispositivos ICL y seleccionar uno apropiado solo mediante simulación, es increíblemente difícil. Hay muchos factores en juego (disipador de calor de ICL a placa, temperatura ambiente, forma del pulso actual, repetición, etc.). En mi experiencia, es mejor comprar una selección de valores y probarlos. En el laboratorio, los pruebo con un osciloscopio y una sonda de corriente, pero las pruebas que funcionan o no funcionan también están bien.

Eso suena como la solución basada en termistor que mencioné en la pregunta: mi preocupación es que la carga intermitente en el motor ocurrirá cuando el ICL ya esté caliente y el apagado de alta corriente aún se active.
Aparentemente, solo leí la pregunta por encima. Realmente necesita la fuente de alimentación para cambiar a un modo de corriente constante, lo que probablemente no mantendrá contento a su motor. O almacena algo de energía para dar en ráfagas (grandes mayúsculas) o usa una mejor fuente de alimentación.
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