¿Qué es una unidad de motor DC?

¿Qué es un controlador de motor DC?

Definición de controladores de motor DC

Los controladores de motor DC son sistemas utilizados para controlar el rendimiento de los motores DC, mejorando operaciones como la velocidad, el arranque, el frenado y la inversión de marcha.

Mecanismos de arranque

El arranque de los controladores de motor DC implica manejar corrientes iniciales altas para prevenir daños al motor, generalmente variando la resistencia.

Sistemas de frenado

El frenado es una operación muy importante para los controladores de motor DC. La necesidad de disminuir la velocidad del motor o detenerlo completamente puede surgir en cualquier momento, y es cuando se aplica el frenado. El frenado de los motores DC consiste básicamente en desarrollar un par negativo mientras el motor funciona como generador, lo que resulta en la oposición del movimiento del motor. Existen principalmente tres tipos de frenado de motores DC:

Frenado regenerativo

Ocurre cuando la energía generada se suministra a la fuente, o podemos mostrar esto a través de esta ecuación:

E > V e Ia negativo.

Como el flujo del campo no puede aumentarse más allá de un valor nominal, el frenado regenerativo solo es posible cuando la velocidad del motor es mayor que el valor nominal. Las características de velocidad y par se muestran en el gráfico anterior. Cuando ocurre el frenado regenerativo, el voltaje terminal aumenta y, como resultado, la fuente se alivia de suministrar esa cantidad de potencia. Esta es la razón por la cual las cargas están conectadas a través del circuito. Por lo tanto, está claro que el frenado regenerativo debe usarse solo cuando hay suficientes cargas para absorber la potencia regenerativa.

Frenado dinámico o con reóstato

El frenado dinámico es otro tipo de frenado de controladores de motor DC donde la rotación del armadura en sí misma causa el frenado. Este método también es un sistema de control de motor DC ampliamente utilizado. Cuando se desea el frenado, el armadura del motor se desconecta de la fuente y se introduce una resistencia en serie a través del armadura. Entonces, el motor actúa como un generador y la corriente fluye en dirección opuesta, lo que indica que la conexión del campo se invierte. Los diagramas para motores DC excitados por separado y en serie se muestran en la figura siguiente.

Cuando se requiere que el frenado ocurra rápidamente, la resistencia (RB) se considera de algunas secciones. A medida que ocurre el frenado y la velocidad del motor disminuye, las resistencias se cortan una por una sección para mantener un par promedio ligero.

Contraconexión o frenado con voltaje inverso.

La contraconexión es un tipo de frenado donde el voltaje de suministro se invierte cuando surge la necesidad de frenado. También se introduce una resistencia en el circuito mientras ocurre el frenado. Cuando la dirección del voltaje de suministro se invierte, entonces la corriente del armadura también se invierte, forzando el contravoltaje a un valor muy alto y, por lo tanto, frenando el motor. Para motores en serie, solo se invierte el armadura para la contraconexión. Los diagramas de motores excitados por separado y en serie se muestran en la figura.

Control de velocidad

La aplicación principal de los accionamientos eléctricos puede decirse que es la necesidad de frenado de los motores DC. Sabemos que la ecuación para describir la velocidad de un motor DC en rotación es

Ahora, según esta ecuación, la velocidad de un motor puede controlarse mediante los siguientes métodos

Control de voltaje del armadura

Entre todos estos, el control de voltaje del armadura es preferido debido a su alta eficiencia, buen regulación de velocidad y buena respuesta transitoria. Pero la única desventaja de este método es que solo puede operar por debajo de la velocidad nominal, ya que el voltaje del armadura no puede exceder el valor nominal. La curva de velocidad y par para el control de voltaje del armadura se muestra a continuación.

Control del flujo del campo

Cuando se requiere control de velocidad por encima de la velocidad nominal, se utiliza el control del flujo del campo. Normalmente, en máquinas ordinarias, la velocidad máxima permitida puede ser hasta el doble de la velocidad nominal, y para máquinas especialmente diseñadas, esto puede permitirse hasta seis veces la velocidad nominal. Las características de par y velocidad para el control del flujo del campo se muestran en la figura a continuación.

Control de resistencia del armadura

El método de control de resistencia ajusta la velocidad introduciendo un resistor en serie con el armadura, que disipa potencia. Este método ineficiente rara vez se usa, típicamente solo donde se necesita un control de velocidad breve, como en sistemas de tracción.