¿Cómo ajustar la velocidad de un motor eléctrico de CC de 48v y 2kw?

Como proveedor de motores eléctricos de CC de 48 V y 2 kW, a menudo me encuentro con clientes deseosos de aprender a ajustar la velocidad de estos motores. En esta publicación de blog, compartiré conocimientos profundos sobre los métodos de ajuste de velocidad para motores eléctricos de CC de 48 V y 2 kW.

Comprensión de los conceptos básicos de un motor eléctrico de CC de 48 V y 2 kW

Antes de profundizar en el ajuste de velocidad, es fundamental comprender el funcionamiento fundamental de un motor eléctrico de CC de 48 V y 2 kW. Estos motores funcionan según el principio de inducción electromagnética. Se aplica un voltaje de 48 voltios a través de los terminales del motor y, con una potencia nominal de 2 kilovatios, pueden generar un par y una fuerza de rotación significativos.

Nuestromotor eléctrico de corriente continua de 48v y 2kwestá diseñado con materiales de alta calidad y técnicas de fabricación avanzadas. Es adecuado para una amplia gama de aplicaciones, como scooters eléctricos, vehículos eléctricos pequeños y algunos equipos industriales.

Métodos de ajuste de velocidad

1. Control de voltaje de armadura

Uno de los métodos más comunes para ajustar la velocidad de un motor de CC es el control del voltaje del inducido. Variando el voltaje aplicado a la armadura del motor, podemos cambiar su velocidad. Según la fórmula de velocidad del motor (n=\frac{V - IaR}{K\Phi}), donde (n) es la velocidad del motor, (V) es el voltaje aplicado, (Ia) es la corriente de la armadura, (R) es la resistencia de la armadura, (K) es una constante y (\Phi) es el flujo magnético. Cuando el flujo magnético (\Phi) es constante, la reducción del voltaje del inducido (V) dará como resultado una disminución en la velocidad del motor.

Para implementar el control de voltaje de armadura, podemos utilizar un convertidor DC - DC. Se puede usar un convertidor reductor CC-CC para reducir el voltaje de suministro de 48 voltios a un valor más bajo para desacelerar el motor. Por el contrario, si queremos aumentar la velocidad del motor, podemos usar un convertidor elevador CC - CC para aumentar el voltaje aplicado dentro del rango de voltaje nominal del motor.

2. Control de flujo de campo

Otra forma de ajustar la velocidad de un motor de CC es controlando el flujo de campo. Según la fórmula de velocidad mencionada anteriormente, cuando el voltaje de la armadura (V) es constante, aumentar el flujo de campo (\Phi) disminuirá la velocidad del motor y disminuir el flujo de campo aumentará la velocidad del motor.

Podemos usar una resistencia variable en el circuito de campo para controlar la corriente de campo. Al cambiar el valor de la resistencia variable, podemos ajustar la corriente de campo, cambiando así el flujo de campo. Sin embargo, este método tiene algunas limitaciones. Cuando el flujo de campo se reduce demasiado, el motor puede experimentar un exceso de velocidad, lo que puede ser peligroso y dañar el motor.

3. Control de modulación de ancho de pulso (PWM)

El control PWM es un método muy eficiente y ampliamente utilizado para el ajuste de velocidad de motores de CC. En el control PWM, el voltaje de la fuente de alimentación se enciende y apaga a alta frecuencia. El voltaje promedio aplicado al motor está determinado por el ciclo de trabajo de la señal PWM.

El ciclo de trabajo se define como la relación entre el tiempo que la fuente de alimentación está encendida ((T_{on})) y el período total de la señal PWM ((T)). Por ejemplo, si el ciclo de trabajo es del 50 %, la fuente de alimentación está encendida durante la mitad del período y apagada durante la otra mitad. Al cambiar el ciclo de trabajo de la señal PWM, podemos ajustar el voltaje promedio aplicado al motor y así controlar su velocidad.

Para implementar el control PWM, necesitamos un controlador PWM. Hay muchos controladores PWM disponibles comercialmente que se pueden conectar fácilmente a nuestromotor eléctrico de corriente continua de 48v y 2kwpara lograr un control preciso de la velocidad.

Elegir el método de ajuste de velocidad correcto

Al elegir un método de ajuste de velocidad para un motor eléctrico de CC de 48 V y 2 kW, se deben considerar varios factores:

1. Requisitos de solicitud

Si la aplicación requiere un amplio rango de velocidad y un control de velocidad preciso, como en algunos sistemas de automatización industrial, el control PWM puede ser la mejor opción. Para aplicaciones donde el rango de velocidad es relativamente estrecho y la simplicidad es la clave, el control de voltaje de armadura o el control de flujo de campo pueden ser suficientes.

2. Costo

El costo de implementar diferentes métodos de ajuste de velocidad varía. El control PWM generalmente requiere un controlador PWM, que puede ser más costoso que un simple convertidor CC-CC utilizado en el control de voltaje del inducido. El control del voltaje del inducido es relativamente simple y rentable para las necesidades básicas de ajuste de velocidad.

3. Características motoras

Las características del motor en sí, como su par nominal, velocidad-curva de par y capacidad térmica, también afectan la elección del método de ajuste de velocidad. Por ejemplo, si el motor requiere un alto par a bajas velocidades, el control de flujo de campo puede no ser adecuado ya que puede provocar una disminución significativa del par a bajos flujos de campo.

Productos relacionados y sus aplicaciones

Además de nuestromotor eléctrico de corriente continua de 48v y 2kw, también ofrecemos otros productos relacionados que se pueden utilizar en combinación con motores de velocidad ajustable.

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Referencias

1. Chapman, SJ (2012). Fundamentos de maquinaria eléctrica. McGraw - Educación de Hill.
2. Krause, PC, Wasynczuk, O. y Sudhoff, SD (2013). Análisis de Maquinaria Eléctrica y Sistemas de Accionamiento. Wiley.
3. Fitzgerald, AE, Kingsley Jr, C. y Umans, SD (2003). Maquinaria Eléctrica. McGraw-Hill.