¿Por qué es más difícil encender un motor / generador con terminales en corto?

El eje de un motor no conectado es fácil de girar en relación con un motor con terminales en corto. Si se conecta una carga resistiva a los terminales, la dificultad de giro está en algún punto intermedio.

¿Por qué es esto? (Estoy usando un motor BLDC).

Tengo que comenzar con algo de terminología; perdón si es esotérico, pero esto alineará las cosas con la forma en que la gente habla sobre este tema.

Cuando enciende una máquina de CC de imán permanente *, la armadura genera un voltaje interno. Esto se llama "EMF" ** de la armadura, o "EMF posterior" si la máquina está funcionando como un motor. Este EMF siempre se genera cuando la máquina gira.

Cuando ejecuta corriente a través de una máquina de CC, genera un par. Este par siempre se genera cuando la máquina gira, independientemente de si se trata de un motor o un generador.

Cuando coloca una resistencia en los terminales de una máquina y gira su eje, genera ese EMF. Con la resistencia conectada, este EMF hace que fluya una corriente que es proporcional al EMF dividido por la resistencia externa más la resistencia de la armadura de la máquina. Esta corriente, a su vez, genera un par que resiste el movimiento (debido a la conservación de la energía, debe estar en una dirección para resistir el movimiento).

El cortocircuito de la máquina le otorga la menor resistencia posible: no puede bajar de 0 sin recurrir a los circuitos activos. El par trasero en este caso es puramente un producto del EMF y la resistencia de la armadura. Aumentar la resistencia al poner una resistencia allí significa menos corriente para la misma velocidad de la máquina, lo que significa menos par de retroceso. En el extremo, no tiene resistencia en absoluto, lo que significa resistencia eléctrica infinita; esto significa que el par posterior será por efectos mecánicos como la fricción (y el viento, si lo está girando tan rápido), y posiblemente mecánicos y Efectos electromecánicos como los imanes de campo trabajan contra el hierro en la armadura.

* Lo llamo una "máquina" en lugar de un "motor" porque puede ser un motor o un generador, dependiendo de cómo lo use. Pero no tiene que cambiar nada internamente para cambiar cómo se usa, por lo tanto, "máquina".

** EMF significa "fuerza electromotriz", que es el término justo y antiguo para "voltaje". Parece tonto tener dos términos, pero a veces es útil.

"aplicar una carga resistiva" a un motor en funcionamiento es esencialmente cómo funciona un freno eléctrico . Como primera aproximación, el par producido por el motor es proporcional a la corriente, es decir, girar el motor es más difícil a medida que la resistencia de la carga se reduce. Cuando cortocircuita los terminales, solo existe la resistencia interna del motor que limita la corriente.

Mientras leía la respuesta aceptada, a mi cerebro se le ocurrió la siguiente simplificación, que creo que es poco precisa (?):

Los motores son dinamos y electroimanes.

Girar un motor invoca sus propiedades como dinamo.

Debido a que los terminales del motor están en corto entre sí, el voltaje generado se aplica a los devanados de la bobina del motor, invocando las propiedades del motor como un electroimán en su propio eje.