Al reducirse el voltaje, el motor, como elemento central de un accionamiento eléctrico, experimenta una serie de cambios significativos. A continuación, se presenta un análisis detallado de estos cambios, diseñado para comprender mejor el impacto de la reducción de voltaje en el rendimiento del motor y las condiciones de operación.
Cambios actuales
Explicación del principio: Según la ley de Ohm, la relación entre la corriente I, la tensión U y la resistencia R es I = U/R. En los motores eléctricos, la resistencia R (principalmente la resistencia del estator y la resistencia del rotor) no suele variar mucho, por lo que la reducción de la tensión U provocará directamente un aumento de la corriente I. En diferentes tipos de motores eléctricos, la variación de la corriente será la misma que la de la resistencia del estator. Las manifestaciones específicas de las variaciones de corriente pueden variar según el tipo de motor.
Rendimiento específico:
Motores de CC: Los motores de CC sin escobillas (BLDC) y los motores de CC con escobillas experimentan un aumento significativo de la corriente al reducirse la tensión si la carga se mantiene constante. Esto se debe a que el motor requiere más corriente para mantener el par de salida original.
Motores de CA: En los motores asíncronos, aunque el motor reduce automáticamente su velocidad para adaptarse a la carga al reducirse la tensión, la corriente puede aumentar incluso con una carga más pesada o con cambios más rápidos. En cuanto a los motores síncronos, si la carga permanece invariable al reducirse la tensión, la corriente no variará mucho en teoría, pero si la carga aumenta, la corriente también aumentará.
Cambio de par y velocidad
Variación del par: La reducción de tensión suele conllevar una reducción del par del motor. Esto se debe a que el par es proporcional al producto de la corriente por el flujo, y al reducir la tensión, aunque la corriente aumenta, el flujo puede disminuir debido a la falta de tensión, lo que resulta en una disminución del par total. Sin embargo, en algunos casos, como en los motores de CC, si la corriente se aumenta lo suficiente, puede compensar en cierta medida la disminución del flujo, manteniendo el par relativamente estable.
Cambio de velocidad: En los motores de CA, especialmente en los motores asíncronos y síncronos, una reducción de voltaje se traduce directamente en una reducción de velocidad. Esto se debe a que la velocidad del motor está relacionada con la frecuencia de la fuente de alimentación y el número de pares de polos, y la reducción de voltaje afecta la intensidad del campo electromagnético del motor, lo que a su vez reduce la velocidad. En los motores de CC, la velocidad es proporcional al voltaje, por lo que esta disminuirá proporcionalmente cuando este disminuya.
Más eficiencia y calor
Menor eficiencia: un voltaje más bajo reduce la eficiencia del motor. Dado que el motor, operando a menor voltaje, necesita más corriente para mantener la potencia de salida, el aumento de la corriente incrementa las pérdidas de cobre y hierro del motor, lo que reduce la eficiencia general.
Mayor generación de calor: Debido al aumento de la corriente y la disminución de la eficiencia, los motores generan más calor durante su funcionamiento. Esto no solo acelera el envejecimiento y el desgaste del motor, sino que también puede provocar la activación del dispositivo de protección contra sobrecalentamiento, lo que provoca su apagado.
Más, el impacto en la vida del motor
El funcionamiento prolongado en entornos de voltaje inestable o bajo acortará considerablemente la vida útil del motor. La reducción de voltaje causada por el aumento de la corriente, las fluctuaciones de par, la caída de velocidad y la reducción de la eficiencia, entre otros problemas, dañará la estructura interna y el rendimiento eléctrico del motor. Además, el aumento de la generación de calor acelerará el envejecimiento del material aislante del motor.
五、Contramedidas
Para reducir el impacto de la reducción de voltaje en el motor, se pueden tomar las siguientes medidas:
Optimizar el sistema de suministro de energía: garantizar que el voltaje de la red de suministro de energía sea estable, para evitar el impacto de las fluctuaciones de voltaje en el motor.
Selección de motores adecuados: en el diseño y selección de las fluctuaciones de tensión se tienen muy en cuenta los factores de selección de motores con un amplio rango de adaptación de tensión.
Instalar estabilizador de voltaje: instale un estabilizador de voltaje o un regulador de voltaje en la entrada del motor para mantener la estabilidad del voltaje.
Fortalecer el mantenimiento: inspección y mantenimiento periódicos del motor para detectar y abordar problemas potenciales de manera oportuna con el fin de prolongar la vida útil del motor.
En resumen, el impacto de la reducción de voltaje en el motor es multifacético, incluyendo cambios de corriente, par y velocidad, problemas de eficiencia y calor, y el impacto en la vida útil del motor. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, es necesario tomar medidas efectivas para reducir estos efectos y garantizar el funcionamiento seguro y estable del motor.
Hora de publicación: 08-ago-2024