કાયમી ચુંબક સિંક્રનસ મોટરનું પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે? તેને બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ કેમ કહેવામાં આવે છે?

 1. બેક ઈલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ કેવી રીતે જનરેટ થાય છે?

વાસ્તવમાં, બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સની પેઢી સમજવામાં સરળ છે. સારી યાદશક્તિ ધરાવતા વિદ્યાર્થીઓએ જાણવું જોઈએ કે તેઓ જુનિયર હાઈસ્કૂલ અને હાઈસ્કૂલની શરૂઆતમાં જ તેનો સંપર્કમાં આવ્યા છે. જો કે, તે સમયે તેને પ્રેરિત ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ કહેવામાં આવતું હતું. સિદ્ધાંત એ છે કે વાહક ચુંબકીય રેખાઓ કાપે છે. જ્યાં સુધી બે સાપેક્ષ ગતિ હોય ત્યાં સુધી, કાં તો ચુંબકીય ક્ષેત્ર ખસે નહીં અને વાહક કાપે; તે એવું પણ બની શકે છે કે વાહક ખસેડતું નથી અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર ફરે છે.

કાયમી ચુંબક સિંક્રનસ માટેમોટર, તેના કોઇલ સ્ટેટર (કન્ડક્ટર) પર નિશ્ચિત છે, અને કાયમી ચુંબક રોટર (ચુંબકીય ક્ષેત્ર) પર નિશ્ચિત છે. જ્યારે રોટર ફરે છે, ત્યારે રોટર પરના કાયમી ચુંબક દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ફરશે અને સ્ટેટર દ્વારા આકર્ષિત થશે. કોઇલ પર કોઇલ કાપી છે અનેપાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળકોઇલમાં ઉત્પન્ન થાય છે. તેને બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ કેમ કહેવામાં આવે છે? નામ સૂચવે છે તેમ, કારણ કે પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ E ની દિશા ટર્મિનલ વોલ્ટેજ Uની દિશાની વિરુદ્ધ છે (આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે).

      2. બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ અને ટર્મિનલ વોલ્ટેજ વચ્ચે શું સંબંધ છે?

તે આકૃતિ 1 પરથી જોઈ શકાય છે કે બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ અને લોડ હેઠળના ટર્મિનલ વોલ્ટેજ વચ્ચેનો સંબંધ છે:

બેક ઈલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સના પરીક્ષણ માટે, તે સામાન્ય રીતે નો-લોડ કંડીશન, કોઈ કરંટ વિના પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે અને રોટેશન સ્પીડ 1000rpm છે. સામાન્ય રીતે, 1000rpm નું મૂલ્ય વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, અને પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ગુણાંક = પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ/સ્પીડનું સરેરાશ મૂલ્ય. પાછળનો ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ગુણાંક એ મોટરનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ છે. અહીં એ નોંધવું જોઇએ કે ઝડપ સ્થિર થાય તે પહેલાં લોડ હેઠળની પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ સતત બદલાતું રહે છે. સમીકરણ (1) થી, આપણે જાણી શકીએ છીએ કે લોડ હેઠળ પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ટર્મિનલ વોલ્ટેજ કરતા ઓછું છે. જો પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ટર્મિનલ વોલ્ટેજ કરતા વધારે હોય, તો તે જનરેટર બની જાય છે અને બહારથી વોલ્ટેજ આઉટપુટ કરે છે. વાસ્તવિક કાર્યમાં પ્રતિકાર અને પ્રવાહ નાનો હોવાથી, પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળનું મૂલ્ય લગભગ ટર્મિનલ વોલ્ટેજ જેટલું છે અને તે ટર્મિનલ વોલ્ટેજના રેટેડ મૂલ્ય દ્વારા મર્યાદિત છે.

      3. બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સનો ભૌતિક અર્થ

કલ્પના કરો કે જો પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ અસ્તિત્વમાં ન હોત તો શું થશે? તે સમીકરણ (1) પરથી જોઈ શકાય છે કે પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ વિના, સંપૂર્ણ મોટર શુદ્ધ રેઝિસ્ટરની સમકક્ષ હોય છે અને તે એક ઉપકરણ બની જાય છે જે ખાસ કરીને ગંભીર ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. આએ હકીકતથી વિપરીત છે કે મોટર વિદ્યુત ઊર્જાને માં રૂપાંતરિત કરે છેયાંત્રિક ઊર્જા.

ઇલેક્ટ્રિક ઊર્જા રૂપાંતર સંબંધમાં

, UIt એ ઇનપુટ ઇલેક્ટ્રિક ઊર્જા છે, જેમ કે બેટરી, મોટર અથવા ટ્રાન્સફોર્મરમાં ઇનપુટ ઇલેક્ટ્રિક ઊર્જા; I2Rt એ દરેક સર્કિટમાં ઉષ્મા નુકશાન ઉર્જા છે, ઉર્જાનો આ ભાગ એક પ્રકારની ઉષ્મા નુકશાન ઉર્જા છે, જેટલી નાની તેટલી સારી; ઇનપુટ વિદ્યુત ઉર્જા અને ગરમીનું નુકશાન વિદ્યુત ઉર્જામાં તફાવત એ ઉપયોગી ઉર્જાનો ભાગ છે જે પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળને અનુરૂપ છે.

, બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળનો ઉપયોગ ઉપયોગી ઉર્જા પેદા કરવા માટે થાય છે, જે ગરમીના નુકશાન સાથે વિપરીત રીતે સંબંધિત છે. ગરમીના નુકશાનની ઊર્જા જેટલી વધારે છે, તેટલી ઓછી ઉપયોગી ઉર્જા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

ઉદ્દેશ્યથી કહીએ તો, પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ સર્કિટમાં વિદ્યુત ઊર્જા વાપરે છે, પરંતુ તે "નુકસાન" નથી. પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળને અનુરૂપ વિદ્યુત ઊર્જાનો ભાગ વિદ્યુત ઉપકરણો માટે ઉપયોગી ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થશે, જેમ કે મોટરની યાંત્રિક ઊર્જા અને બેટરીની ઊર્જા. રાસાયણિક ઉર્જા વગેરે.

      તે જોઈ શકાય છે કે પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળનું કદ એટલે કુલ ઇનપુટ ઊર્જાને ઉપયોગી ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાની વિદ્યુત ઉપકરણોની ક્ષમતા, અને વિદ્યુત સાધનોની રૂપાંતર ક્ષમતાના સ્તરને પ્રતિબિંબિત કરે છે.

      4. પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળનું કદ શું પર આધાર રાખે છે?

પહેલા બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સની ગણતરી સૂત્ર આપો:

E એ કોઇલનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ છે, ψ એ ચુંબકીય જોડાણ છે, f એ આવર્તન છે, N એ વળાંકોની સંખ્યા છે અને Φ એ ચુંબકીય પ્રવાહ છે.

ઉપરોક્ત સૂત્રના આધારે, હું માનું છું કે દરેક વ્યક્તિ કદાચ પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળના કદને અસર કરતા કેટલાક પરિબળો કહી શકે છે. અહીં એક લેખનો સારાંશ છે:

(1) પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ચુંબકીય જોડાણના પરિવર્તન દર જેટલું છે. પરિભ્રમણની ઝડપ જેટલી વધારે છે, તેટલો મોટો ફેરફાર દર અને પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ વધારે છે;

(2) ચુંબકીય લિંક પોતે જ એક-ટર્ન ચુંબકીય લિંક દ્વારા ગુણાકાર કરેલ વળાંકની સંખ્યા જેટલી છે. તેથી, વળાંકની સંખ્યા જેટલી વધારે છે, ચુંબકીય લિંક જેટલી મોટી અને પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ વધારે છે;

(3) વળાંકોની સંખ્યા વિન્ડિંગ સ્કીમ, સ્ટાર-ડેલ્ટા કનેક્શન, સ્લોટ દીઠ વળાંકની સંખ્યા, તબક્કાઓની સંખ્યા, દાંતની સંખ્યા, સમાંતર શાખાઓની સંખ્યા, સંપૂર્ણ-પિચ અથવા ટૂંકી-પિચ યોજના સાથે સંબંધિત છે;

(4) સિંગલ-ટર્ન મેગ્નેટિક લિન્કેજ ચુંબકીય પ્રતિકાર દ્વારા વિભાજિત મેગ્નેટોમોટિવ બળની બરાબર છે. તેથી, મેગ્નેટોમોટિવ ફોર્સ જેટલું વધારે, ચુંબકીય જોડાણની દિશામાં ચુંબકીય પ્રતિકાર ઓછો અને પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ વધારે;

(5) ચુંબકીય પ્રતિકારએર ગેપ અને પોલ સ્લોટના સહકારથી સંબંધિત છે. હવાનું અંતર જેટલું મોટું છે, ચુંબકીય પ્રતિકાર વધારે છે અને પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ઓછું છે. ધ્રુવ-ગ્રુવ સંકલન પ્રમાણમાં જટિલ છે અને વિગતવાર વિશ્લેષણની જરૂર છે;

(6) મેગ્નેટોમોટિવ ફોર્સ ચુંબકના રિમેનન્સ અને ચુંબકના અસરકારક વિસ્તાર સાથે સંબંધિત છે. રિમેનન્સ જેટલું મોટું છે, પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ વધારે છે. અસરકારક વિસ્તાર ચુંબકની દિશા, કદ અને પ્લેસમેન્ટ સાથે સંબંધિત છે અને ચોક્કસ વિશ્લેષણની જરૂર છે;

(7) શેષ ચુંબકત્વ તાપમાન સાથે સંબંધિત છે. તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ઓછું હોય છે.

      સારાંશમાં, પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળના પ્રભાવિત પરિબળોમાં પરિભ્રમણ ગતિ, સ્લોટ દીઠ વળાંકોની સંખ્યા, તબક્કાઓની સંખ્યા, સમાંતર શાખાઓની સંખ્યા, ટૂંકી એકંદર પીચ, મોટર ચુંબકીય સર્કિટ, હવાના અંતરની લંબાઈ, ધ્રુવ-સ્લોટ સંકલન, ચુંબક અવશેષ ચુંબકત્વ, અને મેગ્નેટ પ્લેસમેન્ટ પોઝિશન. અને ચુંબકનું કદ, ચુંબક ચુંબકીકરણ દિશા, તાપમાન.

      5. મોટર ડિઝાઇનમાં બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સનું કદ કેવી રીતે પસંદ કરવું?

મોટર ડિઝાઇનમાં, પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ E ખૂબ મહત્વનું છે. મને લાગે છે કે જો પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ સારી રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હોય (યોગ્ય કદની પસંદગી અને નીચા વેવફોર્મ વિકૃતિ દર), તો મોટર સારી રહેશે. મોટર્સ પર બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળની મુખ્ય અસરો નીચે મુજબ છે:

1. પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળનું કદ મોટરના ક્ષેત્રના નબળા બિંદુને નિર્ધારિત કરે છે, અને ક્ષેત્ર નબળા બિંદુ મોટર કાર્યક્ષમતા નકશાનું વિતરણ નક્કી કરે છે.

2. પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ વેવફોર્મનો વિકૃતિ દર મોટરના રિપલ ટોર્ક અને જ્યારે મોટર ચાલુ હોય ત્યારે ટોર્ક આઉટપુટની સ્થિરતાને અસર કરે છે.

3. પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળનું કદ સીધા મોટરના ટોર્ક ગુણાંકને નિર્ધારિત કરે છે, અને પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ગુણાંક સીધા ટોર્ક ગુણાંકના પ્રમાણસર છે. આના પરથી આપણે મોટર ડિઝાઇનમાં નીચેના વિરોધાભાસને દોરી શકીએ છીએ:

a જેમ જેમ પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ વધે છે તેમ, મોટર નીચે ઉચ્ચ ટોર્ક જાળવી શકે છેનિયંત્રકનુંલો-સ્પીડ ઓપરેટિંગ એરિયામાં વર્તમાનને મર્યાદિત કરો, પરંતુ ઊંચી ઝડપે ટોર્ક આઉટપુટ કરી શકતા નથી, અથવા અપેક્ષિત ઝડપ સુધી પણ પહોંચી શકતા નથી;

b જ્યારે પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ નાનું હોય છે, ત્યારે મોટરમાં હજી પણ હાઇ-સ્પીડ એરિયામાં આઉટપુટ ક્ષમતા હોય છે, પરંતુ ઓછી ઝડપે સમાન નિયંત્રક પ્રવાહ હેઠળ ટોર્ક સુધી પહોંચી શકાતું નથી.

તેથી, પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળની ડિઝાઇન મોટરની વાસ્તવિક જરૂરિયાતો પર આધારિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, નાની મોટરની ડિઝાઇનમાં, જો તેને હજુ પણ ઓછી ઝડપે પૂરતા પ્રમાણમાં ટોર્ક આઉટપુટ કરવાની જરૂર હોય, તો પાછળની ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ મોટી હોવી જોઈએ.