En un motor de CC en serie, el devanado del inducido y el devanado de campo están conectados en serie, y las corrientes a través de ellos son iguales, ya que el devanado del inducido y el devanado de campo de un motor de CC en paralelo están conectados en paralelo. La corriente en un motor paralelo se divide en dos partes: la corriente a través del inducido y la corriente a través del devanado de campo, y la corriente total es la suma de las dos partes. La estructura de un motor de derivación de CC es la misma que la de un motor de CC, contiene todos los componentes básicos, incluidos el estator (devanado de campo), el rotor (también llamado armadura) y el conmutador.
Estator/devanado paralelo
La potencia de entrada se suministra al elemento fijo del motor, es decir, el devanado paralelo. El devanado de derivación consta de varias vueltas de devanado en la bobina. Dado que el número de vueltas consiste en alambres más delgados, el tamaño del devanado paralelo es bastante pequeño. A diferencia de los diámetros de alambre en los devanados de un motor en serie, los devanados en paralelo de este motor no pueden transportar corrientes muy grandes.
Rotor/armadura
La armadura, comúnmente conocida como "rotor", maneja la carga del eje y tiene un diámetro de alambre más grueso que puede soportar corrientes más altas. Cuando el motor está arrancando o funcionando a baja velocidad, fluye una alta corriente a través de la armadura. A medida que aumenta la velocidad del motor, la armadura genera una fuerza contraelectromagnética, que actúa contra la corriente en la armadura.
conmutador
Dispositivos como conmutadores y escobillas proporcionan corriente desde los devanados de campo estático al rotor, y el par en un motor se crea mediante la interacción de los campos magnéticos de los devanados y la armadura.
principio de funcionamiento
Cuando se suministra voltaje a un motor de CC en paralelo, se produce una corriente muy baja debido a la alta resistencia del devanado paralelo, y la gran cantidad de vueltas del devanado paralelo ayuda a crear un fuerte campo magnético. La armadura atrae una corriente alta, lo que resulta en un campo magnético alto. Cuando los campos magnéticos de la armadura y los devanados paralelos interactúan, el motor comienza a girar. A medida que aumenta el campo magnético, aumenta el par de rotación, lo que resulta en un aumento de la velocidad del motor.
Los motores de CC en paralelo tienen un mecanismo de retroalimentación que controla la velocidad, y cuando la armadura gira en el campo magnético, se genera una corriente. Esta fuerza electromotriz se genera en la dirección opuesta, limitando así la corriente de armadura. Por lo tanto, la corriente a través de la armadura se reduce y la velocidad del motor también puede autorregularse. Los devanados en paralelo, debido a su construcción de alambre delgado, no pueden soportar las altas corrientes de arranque de los motores en serie, por lo que los motores en paralelo se usan para manejar cargas de eje pequeñas que inicialmente solo requieren un par bajo.
Velocidad del motor
En un motor en serie, la velocidad depende completamente de la carga del eje y en un motor en serie, la carga es inversamente proporcional a la velocidad del inducido. Si la carga es alta, la armadura girará a baja velocidad. Si la carga es baja, la velocidad del inducido aumentará. La velocidad de la armadura es infinita o no controlada sin carga.
A diferencia de los motores en serie, la velocidad de los motores en paralelo es independiente de la carga del eje y, a medida que aumenta la carga del motor, la velocidad del motor se ralentiza momentáneamente. La desaceleración reduce la EMF inversa, lo que aumenta la corriente en la rama del inducido, lo que da como resultado un aumento en la velocidad del motor. Por otro lado, si se reduce la carga, la velocidad del motor aumentará momentáneamente, lo que a su vez aumentará la fuerza contraelectromotriz, lo que reducirá la corriente que fluye hacia el motor. Gradualmente, el motor se ralentizará. Por lo tanto, el motor paralelo de CC puede mantener una velocidad constante independientemente de los cambios de carga. Debido a esta característica, el motor se utiliza en aplicaciones automotrices e industriales donde se requiere una velocidad precisa del motor.
Control de velocidad de motores
La velocidad de un motor de derivación de CC se puede controlar de dos maneras:
Al cambiar la corriente suministrada al rotor
Al cambiar la corriente suministrada al estator
Dado que el voltaje alrededor del rotor y el estator es el mismo, la velocidad del motor se puede controlar controlando la corriente a través del estator o el rotor, el cambio de su resistencia generalmente se controla mediante un tiristor. La resistencia del devanado paralelo y la rama del inducido se puede aumentar o disminuir conectando un varistor en serie. Como la corriente que maneja el inducido es mucho mayor que la del devanado de campo, el varistor que controla la corriente en la rama del inducido es bastante grande, que es el que está en el devanado de campo. Razones por las que se prefieren los reóstatos controlados por corriente.
La corriente del campo de derivación puede cambiar la velocidad del motor en un 10-20 por ciento y, a medida que aumenta la corriente a través de los devanados paralelos, aumenta la velocidad del rotor, lo que crea una FEM posterior más alta para mantener una reducción equivalente en la corriente del inducido. Por el contrario, al reducir la corriente a través de los devanados paralelos, se puede reducir la velocidad del motor.
Cuando un motor de CC en paralelo funciona a un voltaje inferior a su voltaje nominal, su velocidad también disminuye, pero esto hace que el motor de CC en paralelo sea ineficiente y tenga tendencia a sobrecargarse y sobrecalentarse. En términos generales, los motores eléctricos tienen una velocidad nominal en unidades de velocidad y tensión nominal. Cuando un motor de CC en paralelo está por debajo de su voltaje total, su par se reduce, por lo tanto, se recomienda no operar el motor por debajo del voltaje nominal especificado.
En conclusión
Debido a su capacidad de regulación automática de velocidad, los motores de derivación de CC son ideales para aplicaciones que requieren una regulación de velocidad precisa; no pueden producir pares de arranque elevados, por lo que la carga al arrancar debe ser pequeña. Las aplicaciones que cumplen con estos estándares y son adecuadas para motores de derivación de CC incluyen máquinas herramienta (como tornos y amoladoras) y equipos industriales (como ventiladores y compresores), bombas centrífugas, elevadores, telares, tornos, sopladores, ventiladores, transportadores, máquinas giratorias. Esperar.
