Hvernig myndast bakrafmagn samstilltu mótors varanlegs seguls? Af hverju er það kallað afturrafmagn?

 1. Hvernig myndast aftur rafkraftur?

Reyndar er auðvelt að skilja myndun raforkuafls. Nemendur með betra minni ættu að vita að þeir hafa orðið varir við það strax í grunnskóla og framhaldsskóla. Hins vegar var það kallað framkallaður raforkukraftur á þeim tíma. Meginreglan er sú að leiðari sker segullínur. Svo lengi sem það eru tveir Afstæð hreyfing er nóg, annað hvort hreyfist segulsviðið ekki og leiðarinn sker; það getur líka verið að leiðarinn hreyfist ekki og segulsviðið hreyfist.

Fyrir varanlegan segul samstilltanmótor, spólur þess eru festir á statornum (leiðara), og varanlegir seglarnir eru festir á snúningnum (segulsvið). Þegar snúningurinn snýst mun segulsviðið sem myndast af varanlegum seglum á snúningnum snúast og dregist að statornum. Spólan á spólunni er skorin ogbak raforkukrafturmyndast í spólunni. Af hverju er það kallað afturrafmagn? Eins og nafnið gefur til kynna, vegna þess að stefna bakrafkraftsins E er öfug stefnu spennunnar U (eins og sýnt er á mynd 1).

      2. Hvert er sambandið á milli raforkukrafts og endaspennu?

Það má sjá á mynd 1 að sambandið á milli raforkukrafts og endaspennu undir álagi er:

Fyrir prófun á raforkukrafti á bakinu er það almennt prófað við óhlaða ástand, engan straum og snúningshraði er 1000rpm. Almennt er gildið 1000 snúninga á mínútu skilgreint og bakraafmagnsstuðullinn = meðalgildi bakrafmagnskraftsins/hraðans. Afturrafmagnsstuðullinn er mikilvægur breytur mótorsins. Hér skal tekið fram að raforkukrafturinn undir álagi er stöðugt að breytast áður en hraðinn er stöðugur. Út frá jöfnu (1) getum við vitað að bakraafkraftur undir álagi er minni en endaspennan. Ef bakrafkrafturinn er meiri en endaspennan verður hann rafall og gefur út spennu út á við. Þar sem viðnám og straumur í raunverulegri vinnu eru lítil, er gildi bakraflkraftsins um það bil jafnt spennu stöðvarinnar og takmarkast af nafngildi spennu stöðvarinnar.

      3. Líkamleg merking bakrafkrafts

Ímyndaðu þér hvað myndi gerast ef raforkukrafturinn væri ekki til? Það má sjá af jöfnu (1) að án rafkrafts til baka jafngildir allur mótorinn hreinni viðnám og verður tæki sem framleiðir sérstaklega alvarlegan hita. Þettaer andstætt því að mótorinn breytir raforku ívélrænni orku.

Í raforkubreytingarsambandinu

, UI er inntak raforka, svo sem inntak raforka í rafhlöðu, mótor eða spenni; I2Rt er hitatapsorkan í hverri hringrás, þessi hluti orkunnar er eins konar hitatapsorka, því minni því betra; inntaksraforka og varmatap Mismunurinn á raforku er sá hluti nýtingarorkunnar sem samsvarar bakrafmagni.

, með öðrum orðum, bakrafmagnið er notað til að búa til gagnlega orku, sem er öfugt tengt varmatapinu. Því meiri sem hitatapsorkan er, því minni er gagnleg orka sem hægt er að ná fram.

Hlutlægt séð eyðir raforkukrafturinn raforkuna í hringrásinni, en það er ekki „tap“. Hluti raforkunnar sem samsvarar raforkukraftinum verður breytt í gagnlega orku fyrir rafbúnaðinn, svo sem vélrænni orku mótorsins og orku rafhlöðunnar. Efnaorka o.fl.

      Það má sjá að stærð bakrafkraftsins þýðir getu rafbúnaðarins til að umbreyta heildarinntaksorku í gagnlega orku og endurspeglar umbreytingargetu rafbúnaðarins.

      4. Hverju veltur stærð raforkukraftsins aftan á?

Gefðu fyrst útreikningsformúluna fyrir raforkukraftinn:

E er rafkraftur spólunnar, ψ er segultengingin, f er tíðnin, N er fjöldi snúninga og Φ er segulflæðið.

Byggt á ofangreindri formúlu tel ég að allir geti líklega sagt nokkra þætti sem hafa áhrif á stærð raforkukraftsins. Hér er samantekt á grein:

(1) Aftur raforkukrafturinn er jöfn breytingahraða segultengingarinnar. Því hærra sem snúningshraðinn er, því meiri breytingahraði og því meiri bakkraftur;

(2) Segulhlekkurinn sjálfur er jöfn fjölda snúninga margfaldað með einbeygju segulhlekknum. Því hærri sem snúningafjöldinn er, því stærri er segulhlekkurinn og því meiri bakkraftur;

(3) Fjöldi snúninga tengist vindakerfinu, stjörnu-delta tengingu, fjölda snúninga í hverri rauf, fjölda fasa, fjölda tanna, fjölda samhliða greina, heila eða stutta halla kerfi;

(4) Einsnúnings segultengingin er jöfn segulkrafti deilt með segulviðnáminu. Þess vegna, því meiri sem segulkrafturinn er, því minni er segulviðnámið í átt að segultengingunni og því meiri er rafkrafturinn á bakinu;

(5) Segulviðnámiðtengist samvinnu loftgapsins og staurraufarinnar. Því stærra sem loftbilið er, því meiri segulviðnám og því minni rafkraftur í bakinu. Samhæfing stöng og gróp er tiltölulega flókin og krefst nákvæmrar greiningar;

(6) Segulkrafturinn er tengdur endurkomu segulsins og virku svæði segulsins. Því stærri sem endurlífgunin er, því meiri er rafkraftur baksins. Virka svæðið er tengt segulmagnunarstefnu, stærð og staðsetningu segulsins og krefst sérstakrar greiningar;

(7) Afgangssegulmagn er tengt hitastigi. Því hærra sem hitastigið er, því minni er rafkrafturinn á bakinu.

      Í stuttu máli eru áhrifaþættir bakrafkrafts meðal annars snúningshraði, fjöldi snúninga í hverri rauf, fjölda fasa, fjölda samhliða greina, stutt heildarhæð, segulmagnaðir mótorhringrásar, lengd loftbils, samhæfingu skautraufa, segulmagnsleifar segulmagn, og staðsetning seguls. Og segulstærð, segulmagnsátt, hitastig.

      5. Hvernig á að velja stærð raforkukrafts í mótorhönnun?

Í mótorhönnun er raforkukrafturinn E mjög mikilvægur. Ég held að ef raforkukrafturinn á bakinu er vel hannaður (viðeigandi stærðarval og lágt röskun á bylgjuformi), þá verði mótorinn góður. Helstu áhrif raforkukrafts á mótora eru sem hér segir:

1. Stærð raforkukraftsins á bakinu ákvarðar veikingarpunkt hreyfilsins og veikingarpunkturinn ákvarðar dreifingu á skilvirknikorti hreyfilsins.

2. Bjögunarhraði bakra raforkukrafts bylgjuformsins hefur áhrif á gára tog mótorsins og stöðugleika togúttaksins þegar mótorinn er í gangi.

3. Stærð bakra rafkrafts ákvarðar beint snúningsstuðul mótorsins og aftur rafkraftstuðullinn er í réttu hlutfalli við togstuðulinn. Af þessu getum við dregið eftirfarandi mótsagnir sem standa frammi fyrir í mótorhönnun:

a. Þegar rafkrafturinn eykst getur mótorinn haldið háu togi undirstjórnandanstakmarka straum á lághraða vinnusvæðinu, en getur ekki gefið út tog á miklum hraða, eða jafnvel náð áætluðum hraða;

b. Þegar rafkrafturinn á bakinu er lítill hefur mótorinn enn framleiðslugetu á háhraðasvæðinu, en togið er ekki hægt að ná undir sama stýristraumi á lágum hraða.

Þess vegna fer hönnun raforkukraftsins eftir raunverulegum þörfum mótorsins. Til dæmis, við hönnun á litlum mótor, ef þess er krafist að hann skili enn nægilegu togi á lágum hraða, þá verður raforkukrafturinn að vera hannaður til að vera stærri.