نیروی الکتروموتور عقب موتور سنکرون آهنربای دائم چگونه ایجاد می شود؟ چرا به آن نیروی الکتروموتور برگشتی می گویند؟

 1. نیروی الکتروموتور برگشتی چگونه ایجاد می شود؟

در واقع، تولید نیروی الکتروموتور پشتی به راحتی قابل درک است. دانش آموزانی که حافظه بهتری دارند باید بدانند که از دوران راهنمایی و دبیرستان با آن مواجه شده اند. اما در آن زمان به آن نیروی الکتروموتور القایی می گفتند. اصل این است که یک هادی خطوط مغناطیسی را قطع می کند. تا زمانی که دو حرکت نسبی کافی است، یا میدان مغناطیسی حرکت نمی کند و هادی قطع می کند. همچنین ممکن است هادی حرکت نکند و میدان مغناطیسی حرکت کند.

برای آهنربای دائمی همزمانموتورسیم پیچ های آن بر روی استاتور (رسانا) و آهنرباهای دائمی روی روتور (میدان مغناطیسی) ثابت می شوند. هنگامی که روتور می چرخد، میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آهنرباهای دائمی روی روتور می چرخد ​​و توسط استاتور جذب می شود. کلاف روی کلاف بریده شده ویک نیروی الکتروموتور پشتیدر سیم پیچ ایجاد می شود. چرا به آن نیروی الکتروموتور برگشتی می گویند؟ همانطور که از نام آن پیداست، زیرا جهت نیروی الکتروموتور عقب E برخلاف جهت ولتاژ ترمینال U است (همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است).

      2. رابطه بین نیروی الکتروموتور برگشتی و ولتاژ ترمینال چیست؟

از شکل 1 می توان دریافت که رابطه بین نیروی الکتروموتور عقب و ولتاژ پایانه تحت بار به صورت زیر است:

برای آزمایش نیروی الکتروموتور پشتی، به طور کلی در شرایط بدون بار، بدون جریان آزمایش می شود و سرعت چرخش 1000 دور در دقیقه است. به طور کلی، مقدار 1000rpm تعریف می شود و ضریب نیروی الکتروموتور عقب = مقدار متوسط ​​نیروی / سرعت الکتروموتور عقب. ضریب نیروی الکتروموتور پشتی پارامتر مهم موتور است. در اینجا لازم به ذکر است که قبل از پایداری سرعت، نیروی الکتروموتور پشت تحت بار دائماً در حال تغییر است. از رابطه (1) می توان فهمید که نیروی الکتروموتور پشتی تحت بار کمتر از ولتاژ پایانه است. اگر نیروی الکتروموتور پشتی بیشتر از ولتاژ ترمینال باشد، تبدیل به ژنراتور می شود و ولتاژ خروجی را به بیرون می فرستد. از آنجایی که مقاومت و جریان در کار واقعی کم است، مقدار نیروی الکتروموتور برگشتی تقریباً برابر با ولتاژ پایانه است و با مقدار نامی ولتاژ پایانه محدود می شود.

      3. معنای فیزیکی نیروی الکتروموتور پشت

تصور کنید اگر نیروی الکتروموتور پشتی وجود نداشت چه اتفاقی می افتاد؟ از رابطه (1) می توان دریافت که بدون نیروی الکتروموتور پشتی، کل موتور معادل یک مقاومت خالص است و به وسیله ای تبدیل می شود که گرمای شدیدی تولید می کند. اینبرخلاف این واقعیت است که موتور انرژی الکتریکی را بهانرژی مکانیکی

در رابطه تبدیل انرژی الکتریکی

UIt انرژی الکتریکی ورودی است، مانند انرژی الکتریکی ورودی به باتری، موتور یا ترانسفورماتور. I2Rt انرژی از دست دادن حرارت در هر مدار است، این بخش از انرژی نوعی انرژی از دست دادن گرما است، هر چه کوچکتر باشد بهتر است. انرژی الکتریکی ورودی و تلفات حرارتی تفاوت در انرژی الکتریکی بخشی از انرژی مفید مربوط به نیروی الکتروموتور برگشتی است.

به عبارت دیگر از نیروی الکتروموتور پشتی برای تولید انرژی مفید استفاده می شود که با اتلاف حرارت رابطه معکوس دارد. هر چه انرژی تلفات حرارتی بیشتر باشد، انرژی مفید کمتری می توان به دست آورد.

به طور عینی، نیروی الکتروموتور پشتی انرژی الکتریکی موجود در مدار را مصرف می کند، اما "تلفات" نیست. بخشی از انرژی الکتریکی مربوط به نیروی الکتروموتور پشتی به انرژی مفید برای تجهیزات الکتریکی مانند انرژی مکانیکی موتور و انرژی باتری تبدیل می شود. انرژی شیمیایی و غیره

      مشاهده می شود که اندازه نیروی الکتروموتور پشتی به معنای توانایی تجهیزات الکتریکی برای تبدیل کل انرژی ورودی به انرژی مفید است و میزان توانایی تبدیل تجهیزات الکتریکی را نشان می دهد.

      4. اندازه نیروی الکتروموتور پشتی به چه چیزی بستگی دارد؟

ابتدا فرمول محاسبه نیروی الکتروموتور برگشتی را ارائه دهید:

E نیروی الکتروموتور سیم پیچ، ψ پیوند مغناطیسی، f فرکانس، N تعداد دورها و Φ شار مغناطیسی است.

بر اساس فرمول فوق، من معتقدم که همه احتمالاً می توانند چند عامل را که بر اندازه نیروی الکتروموتور پشتی تأثیر می گذارد، بگویند. در اینجا خلاصه ای از یک مقاله آمده است:

(1) نیروی الکتروموتور برگشتی برابر با نرخ تغییر پیوند مغناطیسی است. هر چه سرعت چرخش بیشتر باشد، نرخ تغییر بیشتر و نیروی الکتروموتور پشتی بیشتر می شود.

(2) خود پیوند مغناطیسی برابر است با تعداد چرخش ضرب در پیوند مغناطیسی تک دور. بنابراین، هرچه تعداد چرخش ها بیشتر باشد، پیوند مغناطیسی بزرگتر و نیروی الکتروموتور پشتی بیشتر می شود.

(3) تعداد چرخش ها مربوط به طرح سیم پیچ، اتصال ستاره-مثلث، تعداد چرخش در هر شکاف، تعداد فازها، تعداد دندانه ها، تعداد شاخه های موازی، طرح کل گام یا طرح کوتاه است.

(4) پیوند مغناطیسی تک چرخشی برابر است با نیروی مغناطیسی تقسیم بر مقاومت مغناطیسی. بنابراین، هر چه نیروی مغناطیسی بیشتر باشد، مقاومت مغناطیسی در جهت پیوند مغناطیسی کمتر و نیروی الکتروموتور پشتی بیشتر می شود.

(5) مقاومت مغناطیسیمربوط به همکاری شکاف هوایی و شکاف قطب است. هرچه شکاف هوا بزرگتر باشد، مقاومت مغناطیسی بیشتر و نیروی الکتروموتور پشتی کمتر می شود. هماهنگی قطب-شیار نسبتاً پیچیده است و نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق دارد.

(6) نیروی مغناطیسی به باقی ماندن آهنربا و ناحیه مؤثر آهنربا مربوط می شود. هر چه پسماند بزرگتر باشد، نیروی الکتروموتور پشتی بالاتر است. ناحیه موثر مربوط به جهت مغناطیسی، اندازه و محل قرارگیری آهنربا است و نیاز به تحلیل خاصی دارد.

(7) مغناطیس باقیمانده با دما مرتبط است. هر چه دما بیشتر باشد، نیروی الکتروموتور پشتی کمتر است.

      به طور خلاصه، عوامل مؤثر بر نیروی الکتروموتور پشتی عبارتند از: سرعت چرخش، تعداد چرخش در هر شکاف، تعداد فازها، تعداد شاخه‌های موازی، گام کلی کوتاه، مدار مغناطیسی موتور، طول شکاف هوا، هماهنگی قطب-شکاف، مغناطیس باقیمانده آهنربا، و موقعیت قرارگیری آهنربا و اندازه آهنربا، جهت مغناطیسی، دما.

      5. چگونه اندازه نیروی الکتروموتور پشت را در طراحی موتور انتخاب کنیم؟

در طراحی موتور، نیروی الکتروموتور پشت E بسیار مهم است. به نظر من اگر نیروی الکتروموتور پشتی به خوبی طراحی شود (انتخاب اندازه مناسب و نرخ اعوجاج شکل موج کم) موتور خوب خواهد بود. اثرات اصلی نیروی الکتروموتور پشتی بر روی موتورها به شرح زیر است:

1. اندازه نیروی الکتروموتور عقب، نقطه ضعف میدان موتور را تعیین می کند و نقطه ضعف میدان، توزیع نقشه بازده موتور را تعیین می کند.

2. نرخ اعوجاج شکل موج نیروی الکتروموتور عقب بر گشتاور موج دار موتور و پایداری گشتاور خروجی در هنگام کارکرد موتور تأثیر می گذارد.

3. اندازه نیروی الکتروموتور عقب مستقیماً ضریب گشتاور موتور را تعیین می کند و ضریب نیروی الکتروموتور عقب مستقیماً با ضریب گشتاور متناسب است. از اینجا می توان تضادهای زیر را در طراحی موتور ترسیم کرد:

الف با افزایش نیروی الکتروموتور پشتی، موتور می تواند گشتاور بالایی را در زیر خود حفظ کندکنترل کنندهجریان را در ناحیه عملیاتی با سرعت کم محدود کنید، اما نمی تواند در سرعت های بالا گشتاور تولید کند یا حتی به سرعت مورد انتظار برسد.

ب هنگامی که نیروی الکتروموتور عقب کم است، موتور همچنان دارای قابلیت خروجی در ناحیه پرسرعت است، اما گشتاور تحت همان جریان کنترل کننده در سرعت کم قابل دستیابی نیست.

بنابراین، طراحی نیروی الکتروموتور پشتی به نیاز واقعی موتور بستگی دارد. به عنوان مثال، در طراحی یک موتور کوچک، اگر نیاز باشد که هنوز گشتاور کافی در سرعت کم تولید کند، نیروی الکتروموتور عقب باید بزرگتر طراحی شود.