1. Как се генерира обратната електродвижеща сила?
Всъщност генерирането на обратна електродвижеща сила е лесно за разбиране. Учениците с по-добра памет трябва да знаят, че са били изложени на него още в прогимназията и гимназията. По това време обаче се наричаше индуцирана електродвижеща сила. Принципът е, че проводникът прекъсва магнитните линии. Докато има две Относителното движение е достатъчно, или магнитното поле не се движи и проводникът прекъсва; може също да се окаже, че проводникът не се движи и магнитното поле се движи.
За постоянен магнит синхронендвигател, намотките му са фиксирани върху статора (проводника), а постоянните магнити са фиксирани върху ротора (магнитното поле). Когато роторът се върти, магнитното поле, генерирано от постоянните магнити на ротора, ще се върти и ще бъде привлечено от статора. Намотката на намотката се нарязва иобратна електродвижеща силасе генерира в намотката. Защо се нарича обратна електродвижеща сила? Както подсказва името, тъй като посоката на обратната електродвижеща сила E е противоположна на посоката на клемното напрежение U (както е показано на фигура 1).
2. Каква е връзката между обратната електродвижеща сила и клемното напрежение?
Може да се види от Фигура 1, че връзката между обратната електродвижеща сила и клемното напрежение под товар е:
За теста на обратната електродвижеща сила обикновено се тества при състояние на празен ход, без ток и скоростта на въртене е 1000 об./мин. Обикновено се определя стойността от 1000 об/мин и коефициентът на обратната електродвижеща сила = средната стойност на обратната електродвижеща сила/скорост. Коефициентът на обратната електродвижеща сила е важен параметър на двигателя. Тук трябва да се отбележи, че обратната електродвижеща сила при натоварване постоянно се променя, преди скоростта да е стабилна. От уравнение (1) можем да знаем, че обратната електродвижеща сила под товар е по-малка от напрежението на клемата. Ако обратната електродвижеща сила е по-голяма от напрежението на терминала, той става генератор и извежда напрежение навън. Тъй като съпротивлението и токът при действителна работа са малки, стойността на обратната електродвижеща сила е приблизително равна на клемното напрежение и е ограничена от номиналната стойност на клемното напрежение.
3. Физическото значение на обратната електродвижеща сила
Представете си какво би се случило, ако обратната електродвижеща сила не съществуваше? Може да се види от уравнение (1), че без обратна електродвижеща сила, целият двигател е еквивалентен на чист резистор и се превръща в устройство, което генерира особено сериозна топлина. товапротиворечи на факта, че двигателят преобразува електрическата енергия вмеханична енергия.
Във връзката на преобразуване на електрическа енергия
, UТова е входящата електрическа енергия, като входящата електрическа енергия в батерия, двигател или трансформатор; I2Rt е топлинната загуба на енергия във всяка верига, тази част от енергията е вид топлинна загуба на енергия, колкото по-малка е, толкова по-добре; входна електрическа енергия и загуба на топлина Разликата в електрическата енергия е частта от полезната енергия, съответстваща на обратната електродвижеща сила.
, с други думи, обратната електродвижеща сила се използва за генериране на полезна енергия, която е обратно пропорционална на загубата на топлина. Колкото по-големи са топлинните загуби на енергия, толкова по-малка е полезна енергия, която може да бъде постигната.
Обективно погледнато, обратната електродвижеща сила консумира електрическата енергия във веригата, но не е „загуба“. Частта от електрическата енергия, съответстваща на обратната електродвижеща сила, ще бъде преобразувана в полезна енергия за електрическото оборудване, като например механичната енергия на двигателя и енергията на батерията. Химическа енергия и др.
Може да се види, че размерът на обратната електродвижеща сила означава способността на електрическото оборудване да преобразува общата входяща енергия в полезна енергия и отразява нивото на способността за преобразуване на електрическото оборудване.
4. От какво зависи големината на обратната електродвижеща сила?
Първо дайте формулата за изчисляване на обратната електродвижеща сила:
E е електродвижещата сила на намотката, ψ е магнитната връзка, f е честотата, N е броят на навивките и Φ е магнитният поток.
Въз основа на горната формула, вярвам, че всеки вероятно може да каже няколко фактора, които влияят върху размера на обратната електродвижеща сила. Ето резюме на статия:
(1) Обратната електродвижеща сила е равна на скоростта на промяна на магнитната връзка. Колкото по-висока е скоростта на въртене, толкова по-голяма е скоростта на промяна и толкова по-голяма е обратната електродвижеща сила;
(2) Самата магнитна връзка е равна на броя навивки, умножен по еднооборотната магнитна връзка. Следователно, колкото по-голям е броят на завоите, толкова по-голяма е магнитната връзка и толкова по-голяма е обратната електродвижеща сила;
(3) Броят на намотките е свързан със схемата на намотката, връзката звезда-триъгълник, броя на навивките на слот, броя на фазите, броя на зъбите, броя на успоредните разклонения, схемата с цяла стъпка или къса стъпка;
(4) Еднооборотната магнитна връзка е равна на магнитодвижещата сила, разделена на магнитното съпротивление. Следователно, колкото по-голяма е магнитодвижещата сила, толкова по-малко е магнитното съпротивление в посоката на магнитната връзка и толкова по-голяма е обратната електродвижеща сила;
(5) Магнитното съпротивлениее свързано с взаимодействието на въздушната междина и слота на полюса. Колкото по-голяма е въздушната междина, толкова по-голямо е магнитното съпротивление и толкова по-малка е обратната електродвижеща сила. Координацията полюс-бразда е относително сложна и изисква подробен анализ;
(6) Магнитодвижещата сила е свързана с остатъка на магнита и ефективната площ на магнита. Колкото по-голям е остатъкът, толкова по-висока е обратната електродвижеща сила. Ефективната площ е свързана с посоката на намагнитване, размера и разположението на магнита и изисква специфичен анализ;
(7) Остатъчният магнетизъм е свързан с температурата. Колкото по-висока е температурата, толкова по-малка е обратната електродвижеща сила.
В обобщение, влияещите фактори на обратната електродвижеща сила включват скорост на въртене, брой завъртания на слот, брой фази, брой на паралелни клонове, къса обща стъпка, магнитна верига на двигателя, дължина на въздушната междина, координация на полюс-слот, остатъчен магнетизъм на магнита, и позиция на поставяне на магнита. И размер на магнита, посока на намагнитване на магнита, температура.
5. Как да изберем размера на обратната електродвижеща сила в дизайна на двигателя?
При проектирането на двигателя обратната електродвижеща сила E е много важна. Мисля, че ако обратната електродвижеща сила е добре проектирана (подходящ избор на размер и ниска степен на изкривяване на формата на вълната), моторът ще бъде добър. Основните ефекти на обратната електродвижеща сила върху двигателите са както следва:
1. Размерът на обратната електродвижеща сила определя точката на отслабване на полето на двигателя, а точката на отслабване на полето определя разпределението на картата на ефективността на двигателя.
2. Степента на изкривяване на формата на вълната на обратната електродвижеща сила влияе върху пулсационния въртящ момент на двигателя и стабилността на изходния въртящ момент, когато двигателят работи.
3. Размерът на обратната електродвижеща сила директно определя коефициента на въртящия момент на двигателя, а коефициентът на обратната електродвижеща сила е право пропорционален на коефициента на въртящия момент. От това можем да извлечем следните противоречия, пред които е изправен дизайнът на двигателя:
а. Тъй като обратната електродвижеща сила се увеличава, двигателят може да поддържа висок въртящ момент подна контролераограничава тока в нискоскоростната работна зона, но не може да изведе въртящ момент при високи скорости или дори да достигне очакваната скорост;
b. Когато обратната електродвижеща сила е малка, моторът все още има изходна способност в зоната с висока скорост, но въртящият момент не може да бъде достигнат при същия ток на контролера при ниска скорост.
Следователно дизайнът на обратната електродвижеща сила зависи от действителните нужди на двигателя. Например, при проектирането на малък двигател, ако все още се изисква да извежда достатъчен въртящ момент при ниска скорост, тогава обратната електродвижеща сила трябва да бъде проектирана да бъде по-голяма.
Време на публикуване: 04 февруари 2024 г