reducir el voltaje de entrada al motor

Tengo una pregunta hipotética sobre el funcionamiento de un motor de CC con un voltaje más bajo del que está diseñado. Digamos que tengo un motor de 2 hp y 100 V CC (sí, corriente continua) que quiero que funcione con 12 V CC. El motor es de 2hp = ~1500 vatios, por lo que tendría que suministrar 125 amperios a 12 VCC. Esto requeriría algunos cables grandes y daría como resultado cierta eficiencia y pérdidas de calor. ¿Quemaría los cables en los devanados del motor? ¿Eso dependería completamente de la carga? ¿Giraría el motor a menor velocidad? Digamos que la velocidad nominal del motor es de 4400 rpm, ¿cuál sería la velocidad con una entrada de 12 VCC?

Los motores funcionarían lentamente, en todo caso. Además, es posible que se quemen.

Respuestas (1)

Si la velocidad nominal a 100v es 4400rpm, entonces la velocidad nominal a 12v sería 4400*12/100 = 528rpm. En la práctica, podría ser un poco más rápido o más lento que eso, dependiendo de cómo varíen las pérdidas con la velocidad.

La corriente nominal a plena potencia es de 1500W/100v = 15Amps. Es esta corriente la que calienta tus devanados.

Con un motor tan grande, es posible que pueda obtener 15A o más para fluir a través de los devanados con 12v aplicados. Sin embargo, si el motor se autoenfría mediante un ventilador en el eje, o simplemente agitando el aire alrededor de la carcasa, entonces el aire de enfriamiento disponible sería mucho menor que a la velocidad nominal, por lo que tendría que reducir la corriente significativamente por debajo de 15A para evitar el riesgo de sobrecalentamiento.

Si el motor tiene un conducto de enfriamiento accionado por un ventilador separado, y si puede hacer funcionar este ventilador de enfriamiento a toda velocidad, puede enfriarlo correctamente y debería ser seguro hasta 15 amperios.

Por si no es obvio, a 12 voltios la potencia nominal será algo menor (dependiendo de la refrigeración) de 2 Hp X 12/100 = 0,24 Hp.
Bien, eso es útil. Algunas preguntas de seguimiento: Entonces, el motor y sus devanados están diseñados para manejar 15 amperios y, independientemente de la entrada de voltaje, si lo hago funcionar a un amperaje más alto, estoy calentando los componentes más de lo que están diseñados, ¿correcto?
más preguntas: sé que los amperios que consumirá el motor aumentarán a medida que agregue más carga al eje de salida del motor, pero si lo hago funcionar sin carga (aparte de la fricción de los cojinetes y el ventilador que tenga) a 100 VCC , ¿está tirando de los 15A completos mientras está sentado girando a 4400 rpm? Si lo ejecuto con 12 V CC y gira a 528 rpm, ¿cuántos amperios está tirando (nuevamente, sin una carga significativa).
Estoy tratando de entender las relaciones entre voltaje, carga, corriente y velocidad angular.
En los términos más simples, Voltaje = Velocidad, Corriente = Torque. Si tiene poca o ninguna carga, hay un requisito de par muy bajo para mantener una velocidad (a cualquier voltaje). Los motores de CC funcionan en un modo de par constante (pueden entregar un par nominal completo, pero solo si están cargados) desde 0 RPM hasta su velocidad base nominal. Yendo por encima de la velocidad base, digamos con el debilitamiento del campo, hacen la transición a una operación de potencia constante.