Por Lauren Nagel
La «resistencia del bobinado» es un valor que probablemente haya visto en la ficha técnica de un motor eléctrico. Puede que no sea lo primero que busque, pero puede resultar útil.
En este artículo explicaremos qué representa este valor y cómo puede utilizarlo para beneficiar su proyecto.
Contenidos
- Qué es la resistencia del bobinado del motor
- Resistencia del bobinado y rendimiento del motor
- Prueba de la resistencia del bobinado del motor: medición con un ohmímetro
- Cómo utilizar la resistencia del bobinado del motor en su proyecto
1. Qué es la resistencia del bobinado del motor
La resistencia del bobinado del motor es una propiedad fundamental de las bobinas de hilo que forman el estator y el rotor de un motor eléctrico. Es una medida de cuánto impiden las bobinas de hilo el flujo de corriente eléctrica a través de ellas.
La resistencia del hilo hace que parte de la energía eléctrica se convierta en calor, lo que se asocia con una menor eficiencia del motor. Además, este calor puede provocar que el motor se sobrecaliente y acabe fallando, por lo que es esencial asegurarse de que la resistencia del bobinado se encuentre dentro de un rango seguro.
La resistencia del bobinado es una función de la longitud, la sección transversal (calibre) y la resistividad del hilo utilizado en las bobinas, así como del número de vueltas de la bobina. También se ve afectada por la temperatura del motor, ya que las temperaturas más altas provocan un aumento de la resistencia debido al incremento de la vibración y de la tasa de colisión de los iones metálicos.
Lectura complementaria: Cómo funcionan los motores sin escobillas y cómo probarlos
2. Resistencia del bobinado y rendimiento del motor
La resistencia del bobinado de un motor eléctrico desempeña un papel fundamental a la hora de determinar sus características de rendimiento. Por ejemplo, una mayor resistencia del bobinado da como resultado una menor potencia de salida, una menor eficiencia y mayores pérdidas de calor.
Por el contrario, una menor resistencia del bobinado puede provocar un consumo excesivo de corriente, lo que puede dañar el motor y el equipo asociado. Por lo tanto, es útil medir y controlar la resistencia del bobinado de los motores eléctricos para garantizar un rendimiento óptimo y evitar daños.
La resistencia del bobinado se determina normalmente midiendo la tensión y la corriente del motor. A continuación, se calcula la resistencia utilizando la ley de Ohm, que establece que la resistencia es igual a la tensión dividida por la corriente.
Esta medición puede utilizarse para detectar fallos en la bobina, como cortocircuitos o hilos rotos, y también para diagnosticar otros problemas del motor, como problemas con los rodamientos o los circuitos de accionamiento.
Lectura complementaria: Cómo medir la eficiencia de un motor sin escobillas
3. Prueba de la resistencia del bobinado del motor
Una forma sencilla de medir la resistencia del bobinado del motor es utilizar un ohmímetro/multímetro. A continuación, se explica cómo hacerlo.
Cómo utilizar un multímetro para medir la resistencia del bobinado del motor:
- Desconecte la alimentación del motor.
- Acceda al bobinado del motor: es posible que deba retirar una cubierta o desmontar el motor para acceder al bobinado.
- Identifique los terminales del bobinado: busque el esquema eléctrico del motor o las marcas en los terminales para identificar los puntos de inicio y fin del bobinado.
- Encienda el ohmímetro/multímetro: si utiliza un multímetro, seleccione la función de ohmímetro. Elija el rango adecuado para el valor de resistencia esperado del bobinado de su motor. Si no está seguro, comience con el rango más alto y vaya bajando.
- Conecte las puntas de prueba: conecte las puntas del medidor a los terminales del bobinado. Asegúrese de que las puntas hagan un buen contacto y de que no haya cortocircuitos.
- Haga pasar una corriente de prueba por el hilo: el valor de la corriente de prueba debe seleccionarse de acuerdo con la corriente nominal del bobinado. La corriente de prueba no debe superar el 10 % de la corriente nominal del bobinado.
- Lea la resistencia: tome nota del valor de resistencia que muestra el medidor. Si el valor se encuentra dentro del rango recomendado por el fabricante, es probable que el bobinado de su motor funcione correctamente. Si el valor está fuera del rango, puede que haya un problema con el bobinado o el motor.
- Calcule la resistencia del bobinado: utilice la ley de Ohm para calcular la resistencia del bobinado. Para ello, divida la tensión aplicada al bobinado por la corriente resultante. Por ejemplo, si la tensión en el bobinado es de 10 voltios y la corriente resultante es de 1 amperio, la resistencia del bobinado es de 10 ohmios (R = V/I).
- Repita la prueba: para garantizar la precisión, es una buena idea repetir la prueba varias veces y calcular la media de las lecturas.
Lectura complementaria: Análisis de potencia y eficiencia de motores sin escobillas
4. Cómo utilizar la resistencia del bobinado del motor en su proyecto
Los fabricantes de motores eléctricos proporcionan la resistencia del bobinado de un motor como especificación para ayudar a los clientes a comprender las características eléctricas y las capacidades de rendimiento del motor.
Estas son algunas de las formas en que puede utilizar la resistencia del bobinado del motor en su proyecto:
- Para crear un modelo del motor: la resistencia del bobinado puede permitirle crear un modelo de su motor, lo que puede resultar útil en la fase de diseño. Para crear un modelo teórico adecuado, también debe saber qué tipo de bobinado tiene su motor (estrella o delta). En la práctica, hemos observado que a menudo hay diferencias significativas entre los modelos experimentales y teóricos (>30 % de error en ciertas mediciones), por lo que también recomendamos probar sus motores con un banco de pruebas de empuje para estimar el rendimiento.
- Verificación del diseño del motor: los clientes pueden verificar que su motor cumple con las especificaciones de diseño y rendimiento proporcionadas por el fabricante. Al medir la resistencia del bobinado, los clientes pueden comprobar que el calibre del hilo, el número de vueltas y otros parámetros de diseño del motor son coherentes con lo prometido.
- Optimización del rendimiento del motor: la resistencia del bobinado puede ayudar a los clientes a seleccionar los circuitos de accionamiento y las características de carga adecuados para obtener el mejor rendimiento. Por ejemplo, una mayor resistencia del bobinado puede provocar un aumento del calentamiento y una menor eficiencia, mientras que una menor resistencia puede dar lugar a un consumo excesivo de corriente y a daños en el motor.
- Diagnóstico de fallos del motor: una desviación significativa del valor de resistencia especificado por el fabricante podría indicar un fallo, como un bobinado roto o en cortocircuito.
- Selección de una combinación ideal de motor y hélice: los motores con mayor resistencia del bobinado suelen tener menos par, pero pueden girar más rápido con hélices más pequeñas, mientras que los motores con menor resistencia tienen más par y son más adecuados para hélices más grandes.
- Cálculo de la eficiencia del motor: al medir el consumo de corriente y la tensión en el motor, el constructor del dron puede calcular la potencia consumida por el motor. La resistencia del bobinado puede utilizarse para calcular la potencia disipada en forma de calor. Al comparar la potencia consumida con la potencia disipada, el usuario puede estimar la eficiencia del motor.
Conclusión
En resumen, la resistencia del bobinado del motor puede ser un valor útil para su proyecto y es fácil de medir con un multímetro.
Puede ayudarle a seleccionar la combinación adecuada de motor y hélice, diseñar los circuitos de accionamiento del motor, identificar fallos en el motor y calcular la eficiencia del motor.
Al considerar la resistencia del bobinado junto con otras características eléctricas, los constructores de drones pueden optimizar el rendimiento de su dron y promover un funcionamiento fiable.
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