Posso usar um resistor para desacelerar um motor DC?

Usar engrenagens é sempre melhor porque é o método que disponibiliza a maior porcentagem para a capacidade de potência do motor. Como potência é torque multiplicado pela velocidade, mantendo a maior parte da capacidade de potência do motor aumenta a capacidade de torque enquanto reduz a velocidade.

A largura de pulso ou modulação de amplitude de pulso é a segunda melhor. Isso pode preservar a capacidade de torque mais alto enquanto reduz a velocidade operacional e a capacidade de potência. A melhor maneira de manter a capacidade de torque é ter uma malha de controle interna que regula o torque regulando a corrente. Uma malha de controle externa regula a velocidade e fornece a referência de corrente. Como um regulador de chaveamento é usado, há menos energia desperdiçada do que seria desperdiçada por uma técnica de controle linear ou resistência em série.

Um resistor em série pode certamente ser usado. Pode ser uma resistência variável (reostato) ou um ou mais resistores fixos. Com um resistor em série, a potência desperdiçada é diretamente proporcional à redução percentual da velocidade. Como não há controle de corrente, adicionar resistência aumenta a mudança de velocidade resultante de qualquer mudança de carga. A variação da velocidade devido à variação da carga aumenta em proporção à quantidade de redução da velocidade. Também há variação de velocidade causada pela mudança de resistência devido à variação de temperatura do resistor.

Considerações adicionais

Se não apenas “desacelerar”, mas também a velocidade variável for necessária, é melhor selecione a engrenagem para a velocidade máxima adequada e, em seguida, use o controle eletrônico para fornecer variação. Motores CC maiores raramente são usados para operação de velocidade fixa, mas o controle eletrônico ou a resistência em série podem ser necessários apenas para iniciar um motor CC maior para evitar corrente de partida excessiva.

Para motores CC muito pequenos, a resistência em série pode ser perfeitamente adequado em algumas situações, dependendo de vários fatores, como fonte de energia, ciclo de trabalho, análise de custo, redução de velocidade máxima, estabilidade de carga, etc.

A velocidade de um motor CC de ímã permanente é determinada principalmente pela tensão. O problema de usar um resistor em série é que sua queda de tensão é proporcional à corrente.

Se o motor consumir corrente constante, o resistor cairá uma tensão constante e o motor funcionará a uma velocidade fixa (inferior). No entanto, o motor irá consumir mais corrente ao dar a partida e conforme a carga aumenta, causando maior queda de tensão e reduzindo ainda mais a velocidade. Se estiver dirigindo algo cuja carga aumenta com o aumento da velocidade (por exemplo, uma hélice), a velocidade acabará por se estabilizar, mas se a carga for variável, a regulação da velocidade será pobre.

Se a resistência aumentar muito, o motor pode travar sob carga pesada, ou mesmo não dar a partida se a carga inicial for demais para ele. Isso é bom para algumas aplicações porque o resistor limita o torque e protege o motor de danos por alta corrente, mas se você quiser manter a velocidade relativamente constante sob carga variável, então é ruim.

Se você quiser para reduzir as rpm sem comprometer a regulação da velocidade, use um regulador de tensão ou controlador PWM para diminuir a tensão do motor. Se você também quiser um torque mais alto, use uma caixa de engrenagens (que aumenta o torque na mesma proporção que reduz as rpm do eixo). A maioria dos motores CC pequenos são projetados para funcionar em alta rotação, portanto, para aplicativos que precisam de baixa rotação, uma caixa de engrenagens é geralmente a melhor opção.

Comentários

• PWM é / era a abordagem adotada por controladores de trem modelo mais sofisticados. (os menos sofisticados usavam um reostato enrolado).

Você PODE usar um resistor, mas entenda que tudo o que você está fazendo é descarregar energia do resistor para diminuir a tensão para o motor.

Se você quiser vá bem devagar, o método do resistor provavelmente fará com que o motor pare muito antes de você atingir a RPM desejada.

Usar o PWM garante que você obtenha pulsos de torque total, o que permite que você acione o motor a velocidades muito baixas .

Comentários

• Além de desperdiçar energia, o resistor pode impedir a partida do moor, especialmente sob carga, porque um motor precisa de corrente muito mais alta ao iniciar do que uma vez que ‘ atingiu a velocidade. Portanto, é ‘ uma maneira MUITO ruim de diminuir a velocidade do motor.

Sim, o uso de resistores foi o primeiro método de controle da velocidade do motor. Nos primórdios da eletricidade, os carrinhos de rua eram movidos por eletricidade e o controle de velocidade era feito movendo-se o mercúrio para dentro / fora dos tubos de tungstênio. Quanto mais mercúrio enchia os canos, mais rápido o carrinho rodava. A velocidade de um carrossel também era controlada por um balde de água salgada, aprofundando eletrodos nele. Naquela época, os fios elétricos eram mantidos tão retos quanto podiam para não perder elétrons em alta velocidade, perdendo as curvas e deixando os condutores para sempre. 🙂

Isso pressupõe que você “acabou de receber um pequeno motor, como é comum em brinquedos movidos a bateria ou ventiladores , funcionando em baixa tensão, e você só quer desacelerá-lo um pouco. Também assume que você realmente deseja uma solução barata e alegre em vez de um loop de controle, e está preparado para tolerar alguma ineficiência.

Um ou mais diodos em série podem ser usados para diminuir a tensão que o motor vê enquanto ainda permite que ele consuma mais corrente sob carga do que um resistor.

Isso pode ser demais para o Motor de 1,5 V (embora possa ser possível com uma escolha cuidadosa do diodo levando em consideração a queda de tensão direta na corrente que você usará), mas funciona bem na faixa de 3 a 12 V, por exemplo, para desacelerar ventiladores de PC para torná-los mais silenciosos .

Simplificando as coisas até certo ponto, a velocidade do motor é proporcional à tensão aplicada a ele, enquanto o torque é proporcional à corrente. A série r O esistor apenas limitará essa tensão de forma confiável quando a corrente for mantida constante, significando que o motor está funcionando com carga mais ou menos constante. Se este for o seu caso, um controle de velocidade reostático pode ser uma solução viável (muitos carros caça-níqueis usam exatamente isso):

Se sua carga irá variar significativamente, o mesmo acontecerá com a atual. Como a queda de tensão no resistor é proporcional à corrente, você observará que a velocidade do motor diminui gradativamente conforme a carga aumenta. Este comportamento não é prejudicial ao motor, mas pode não ser o que você deseja.

Esses carros de brinquedo também eram rápido para ser apreciado pelas crianças. Então, modifiquei os níveis de tensão para os motores com 2 diodos em paralelo reverso. Esses diodos causam uma queda de 0,6 V, o que é suficiente para operar a uma velocidade razoável, sem reduzir a tensão de operação do circuito principal.

Testado e aprovado pelas crianças 😉

Comentários

• Uma solução um tanto de nicho e uma questão bastante antiga, MAS ainda útil :-). +1.