Velocidad de par
A la hora de seleccionar un motor de corriente continua sin núcleo para una aplicación, o al desarrollar un prototipo alimentado, hay varios principios básicos de la física del motor que deben tenerse en cuenta para producir un sistema de accionamiento de precisión seguro, que funcione bien y tenga suficiente potencia. En este documento, hemos proporcionado algunos métodos, fórmulas y detalles de cálculo importantes para determinar la potencia de un motor sin núcleo, la curva de velocidad-par del motor, los gráficos de corriente y eficiencia, y los cálculos teóricos en frío que estiman el rendimiento del motor.
Los motores de CC son transductores porque convierten la potencia eléctrica (Pin) en potencia mecánica (Pout). El cociente de ambos términos equivale al rendimiento del motor. Las pérdidas por fricción y las pérdidas en el cobre dan como resultado una pérdida de potencia total (Ploss) en julios/segundo (las pérdidas en el hierro en los motores de CC sin núcleo son insignificantes). Hay pérdidas adicionales debidas al aumento de calor, pero las discutiremos más adelante:
En física, la potencia se define como la tasa de realización de trabajo. La unidad métrica estándar de la potencia es el “vatio” W. ¿Cómo se calcula la potencia? Para un movimiento lineal, la potencia es el producto de la fuerza y la distancia por unidad de tiempo P = F – (d/t). Como la velocidad es la distancia por el tiempo, la ecuación se convierte en P = F – s. En el caso del movimiento de rotación, el cálculo análogo de la potencia es el producto del par y la distancia angular por unidad de tiempo o simplemente el producto del par y la velocidad angular.
Calculadora del tamaño del motor
El dimensionamiento adecuado de un motor requiere que se cumplan 3 criterios: par, inercia de la carga y velocidad. En la primera parte de esta serie de conceptos básicos sobre el dimensionamiento de motores, explicaré qué es el par de carga, cómo calcularlo para ejemplos de aplicaciones específicas y cómo encaja en el requisito de par de la aplicación.
El par se define como la fuerza de rotación a una distancia del eje de rotación. Se mide en unidades como lb-in (libras-pulgada) en imperial o Nm (newton-metro) en métrico. El par es tan importante, si no más, que los caballos de un motor. La potencia es la velocidad a la que se puede realizar el trabajo y se calcula multiplicando el par por la velocidad. En otras palabras, el par es la capacidad de realizar el trabajo, y la potencia es la velocidad a la que se puede realizar el trabajo.
El par tiene dos componentes principales: el par de carga y el par de aceleración. El par de carga es la cantidad de par que se requiere constantemente para la aplicación e incluye la carga de fricción y la carga gravitacional. El par de aceleración es el par requerido sólo para la tasa máxima de aceleración y desaceleración de la carga. Cuanto más rápido tenga que acelerar la carga, mayor será el par de aceleración. A veces el par de la carga es mayor; otras veces el par de aceleración puede ser mayor. Es importante calcular ambos; especialmente para los perfiles de movimiento rápido.
Par de carga
Variables conocidas: Peso (lbs), Diámetro (ft), Cambio de velocidad (RPM), y Tiempo para acelerar Sistema total (seg)Además del par necesario para conducir la carga a una velocidad constante, se requiere un par para acelerar la carga.
Variables conocidas: Peso (lbs), Diámetro exterior (ft), Diámetro interior (ft), Cambio de velocidad (RPM), y Tiempo para acelerar Sistema total (seg)Además del par requerido para conducir la carga a una velocidad constante, se requiere un par para acelerar la carga.
Variables conocidas: Velocidad de las piezas móviles (RPM), Velocidad del motor impulsor (RPM), Cambio de velocidad (RPM), Tiempo para acelerar el sistema (seg)Además del par necesario para impulsar la carga a una velocidad constante, se requiere un par para acelerar la carga.
Variables conocidas: Peso (lbs), velocidad lineal (ft/min), velocidad del motor de accionamiento (RPM), cambio de velocidad (RPM), y tiempo para acelerar el sistema total (seg)Además del par requerido para conducir la carga a una velocidad constante, se requiere un par para acelerar la carga.
Calculadora de potencia del motor
Cálculo del par motor En el diagrama, el ángulo es el ángulo <= 180 grados entre los vectores r y F cuando se dibujan desde el mismo origen. La dirección del par viene dada por la regla de la mano derecha, que da un vector hacia el lector en este caso. Nótese que el par es máximo cuando el ángulo es de 90 grados. Una forma práctica de calcular la magnitud del par es determinar primero el brazo de palanca y luego multiplicarlo por la fuerza aplicada. El brazo de palanca es la distancia perpendicular desde el eje de rotación a la línea de acción de la fuerza.