Cuando se reduce el voltaje, el motor, como dispositivo central del accionamiento eléctrico, experimenta una serie de cambios significativos.

Al disminuir el voltaje, el motor, como componente principal de un accionamiento eléctrico, experimenta una serie de cambios significativos. A continuación, se presenta un análisis detallado de estos cambios, con el fin de comprender mejor el impacto de la reducción de voltaje en el rendimiento y las condiciones de funcionamiento del motor.

I. 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 del rotor) suele variar poco, por lo que la reducción de la tensión U conlleva directamente un aumento de la corriente I. Para distintos tipos de motores eléctricos, la variación de la corriente será la misma que la de la resistencia del estator. Sin embargo, las manifestaciones específicas de las variaciones de la 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 cuando se reduce el voltaje, si la carga permanece constante. Esto se debe a que el motor requiere más corriente para mantener el par motor original.

Motores de CA: En los motores asíncronos, si bien el motor reduce automáticamente su velocidad para ajustarse a la carga cuando disminuye el voltaje, la corriente puede aumentar en caso de una carga mayor o que varíe rápidamente. En cuanto a los motores síncronos, si la carga permanece constante al disminuir el voltaje, la corriente no variará mucho en teoría; sin embargo, si la carga aumenta, la corriente también lo hará.

II. Cambio de par y velocidad

Variación del par motor: La reducción de voltaje suele conllevar una disminución del par motor. Esto se debe a que el par es proporcional al producto de la corriente y el flujo magnético. Al disminuir el voltaje, si bien la corriente aumenta, el flujo puede disminuir debido a la falta de voltaje, lo que resulta en una reducción del par total. Sin embargo, en algunos casos, como en los motores de corriente continua, si la corriente se incrementa lo suficiente, puede compensar parcialmente la disminución del flujo, manteniendo el par relativamente estable.

Cambio de velocidad: En los motores de corriente alterna (CA), especialmente en los asíncronos y síncronos, una reducción de voltaje conlleva directamente una disminución de la 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 del motor, 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 corriente continua (CC), la velocidad es proporcional al voltaje, por lo que la velocidad disminuirá en consecuencia cuando el voltaje disminuya.

III. Eficiencia y calor
Menor eficiencia: un voltaje menor conlleva una menor eficiencia del motor. Esto se debe a que, al funcionar a bajo voltaje, el motor necesita más corriente para mantener la potencia de salida, y este aumento de corriente incrementa las pérdidas por fricción en el cobre y el hierro, reduciendo así 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 activar el dispositivo de protección contra sobrecalentamiento, lo que provoca la parada del motor.

IV. el impacto en la vida del motor
El funcionamiento prolongado bajo tensión inestable o en entornos de baja tensión acortará considerablemente la vida útil del motor. Esto se debe a que la reducción de tensión causada por el aumento de corriente, las fluctuaciones de par, la caída de velocidad y la disminución de la eficiencia, entre otros problemas, dañarán 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 alimentación: asegurar que la tensión de la red eléctrica sea estable para evitar que las fluctuaciones de tensión afecten al motor.
Selección de motores adecuados: en el diseño y la selección de motores con fluctuaciones de voltaje, tenga plenamente en cuenta los factores de selección de motores con un amplio rango de adaptación de voltaje.
Instale un estabilizador de voltaje: instale un estabilizador de voltaje o un regulador de voltaje en la entrada del motor para mantener la estabilidad del voltaje.

Reforzar el mantenimiento: realizar inspecciones y mantenimientos periódicos del motor para detectar y solucionar posibles problemas de manera oportuna, con el fin de prolongar su vida útil.
En resumen, el impacto de la reducción de voltaje en el motor es multifacético, abarcando cambios en la corriente, el par y la velocidad, problemas de eficiencia y calor, y la vida útil del motor. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas es necesario adoptar medidas efectivas para reducir estos efectos y garantizar el funcionamiento seguro y estable del motor.