1. Come viene generata la forza elettromotrice posteriore?
In effetti, la generazione della forza elettromotrice posteriore è facile da capire. Gli studenti con una memoria migliore dovrebbero sapere che sono stati esposti ad esso già nelle scuole medie e superiori. Tuttavia, a quel tempo veniva chiamata forza elettromotrice indotta. Il principio è che un conduttore taglia le linee magnetiche. Finché ci sono due è sufficiente il moto relativo, o il campo magnetico non si muove e il conduttore si taglia; può anche darsi che il conduttore non si muova e il campo magnetico si muova.
Per un sincrono a magnete permanentemotore, le sue bobine sono fissate sullo statore (conduttore) e i magneti permanenti sono fissati sul rotore (campo magnetico). Quando il rotore ruota, il campo magnetico generato dai magneti permanenti sul rotore ruoterà e sarà attratto dallo statore. La bobina sulla bobina è tagliata euna forza controelettromotriceviene generato nella bobina. Perché si chiama forza elettromotrice indietro? Come suggerisce il nome, perché la direzione della forza elettromotrice posteriore E è opposta alla direzione della tensione terminale U (come mostrato nella Figura 1).
2. Qual è la relazione tra la forza controelettromotrice e la tensione ai terminali?
Dalla Figura 1 si può vedere che la relazione tra la forza controelettromotrice e la tensione ai terminali sotto carico è:
Per il test della forza elettromotrice posteriore, viene generalmente testato in condizioni di assenza di carico, assenza di corrente e la velocità di rotazione è di 1000 giri/min. Generalmente si definisce il valore di 1000 giri/min e il coefficiente di forza elettromotrice posteriore = valore medio della forza/velocità elettromotrice posteriore. Il coefficiente di forza controelettromotrice è un parametro importante del motore. Va notato qui che la forza elettromotrice posteriore sotto carico cambia costantemente prima che la velocità sia stabile. Dall'equazione (1), possiamo sapere che la forza controelettromotrice sotto carico è inferiore alla tensione ai terminali. Se la forza controelettromotrice è maggiore della tensione del terminale, diventa un generatore ed emette tensione verso l'esterno. Poiché la resistenza e la corrente nel lavoro effettivo sono piccole, il valore della forza controelettromotrice è approssimativamente uguale alla tensione del terminale ed è limitato dal valore nominale della tensione del terminale.
3. Il significato fisico della forza controelettromotrice
Immagina cosa accadrebbe se la forza elettromotrice posteriore non esistesse? Dall'equazione (1) si vede che senza forza controelettromotrice l'intero motore equivale ad un puro resistore e diventa un dispositivo che genera calore particolarmente intenso. Questoè contrario al fatto che il motore converte l'energia elettrica inenergia meccanica.
Nel rapporto di conversione dell'energia elettrica
, UIt è l'energia elettrica in ingresso, come l'energia elettrica in ingresso in una batteria, motore o trasformatore; I2Rt è l'energia di perdita di calore in ciascun circuito, questa parte di energia è una sorta di energia di perdita di calore, più piccola è, meglio è; Energia elettrica assorbita e dispersione termica La differenza di energia elettrica è la parte di energia utile corrispondente alla forza elettromotrice posteriore.
, in altre parole, la forza controelettromotrice viene utilizzata per generare energia utile, che è inversamente proporzionale alla perdita di calore. Maggiore è l'energia di perdita di calore, minore è l'energia utile che può essere ottenuta.
Oggettivamente parlando, la forza controelettromotrice consuma l'energia elettrica nel circuito, ma non è una “perdita”. La parte dell'energia elettrica corrispondente alla forza controelettromotrice verrà convertita in energia utile per le apparecchiature elettriche, come l'energia meccanica del motore e l'energia della batteria. Energia chimica ecc.
Si può vedere che l'entità della forza elettromotrice posteriore indica la capacità dell'apparecchiatura elettrica di convertire l'energia totale in ingresso in energia utile e riflette il livello della capacità di conversione dell'apparecchiatura elettrica.
4. Da cosa dipende l'entità della forza elettromotrice posteriore?
Fornire innanzitutto la formula di calcolo della forza controelettromotrice:
E è la forza elettromotrice della bobina, ψ è il collegamento magnetico, f è la frequenza, N è il numero di spire e Φ è il flusso magnetico.
Sulla base della formula di cui sopra, credo che tutti possano probabilmente individuare alcuni fattori che influenzano l'entità della forza elettromotrice posteriore. Ecco un riassunto di un articolo:
(1) La forza controelettromotrice è uguale alla velocità di variazione del collegamento magnetico. Maggiore è la velocità di rotazione, maggiore è la velocità di variazione e maggiore è la forza elettromotrice posteriore;
(2) Il collegamento magnetico stesso è uguale al numero di spire moltiplicato per il collegamento magnetico a giro singolo. Pertanto, maggiore è il numero di spire, maggiore è il legame magnetico e maggiore è la forza controelettromotrice;
(3) Il numero di spire è correlato allo schema di avvolgimento, collegamento stella-triangolo, numero di spire per cava, numero di fasi, numero di denti, numero di rami paralleli, schema a passo intero o a passo corto;
(4) Il collegamento magnetico a giro singolo è uguale alla forza magnetomotrice divisa per la resistenza magnetica. Pertanto, maggiore è la forza magnetomotrice, minore è la resistenza magnetica nella direzione del collegamento magnetico e maggiore è la forza elettromotrice posteriore;
(5) La resistenza magneticaè legato alla cooperazione del traferro e della fessura del polo. Maggiore è il traferro, maggiore è la resistenza magnetica e minore è la forza elettromotrice posteriore. Il coordinamento polo-scanalatura è relativamente complesso e richiede un'analisi dettagliata;
(6) La forza magnetomotrice è correlata alla rimanenza del magnete e all'area effettiva del magnete. Maggiore è la rimanenza, maggiore è la forza elettromotrice posteriore. L'area effettiva è correlata alla direzione di magnetizzazione, alle dimensioni e al posizionamento del magnete e richiede un'analisi specifica;
(7) Il magnetismo residuo è correlato alla temperatura. Maggiore è la temperatura, minore è la forza elettromotrice posteriore.
In sintesi, i fattori che influenzano la forza elettromotrice posteriore includono la velocità di rotazione, il numero di giri per fessura, il numero di fasi, il numero di rami paralleli, il passo complessivo corto, il circuito magnetico del motore, la lunghezza del traferro, la coordinazione polo-scanalatura, il magnetismo residuo del magnete, e la posizione di posizionamento del magnete. E dimensione del magnete, direzione di magnetizzazione del magnete, temperatura.
5. Come scegliere l'entità della forza elettromotrice posteriore nella progettazione del motore?
Nella progettazione del motore, la forza controelettromotrice E è molto importante. Penso che se la forza elettromotrice posteriore è ben progettata (selezione della dimensione adeguata e basso tasso di distorsione della forma d'onda), il motore sarà buono. Gli effetti principali della forza controelettromotrice sui motori sono i seguenti:
1. L'entità della forza elettromotrice posteriore determina il punto di indebolimento di campo del motore e il punto di indebolimento di campo determina la distribuzione della mappa di efficienza del motore.
2. Il tasso di distorsione della forma d'onda della forza elettromotrice posteriore influisce sulla coppia di ondulazione del motore e sulla stabilità della coppia erogata quando il motore è in funzione.
3. La dimensione della forza elettromotrice posteriore determina direttamente il coefficiente di coppia del motore e il coefficiente di forza elettromotrice posteriore è direttamente proporzionale al coefficiente di coppia. Da ciò possiamo trarre le seguenti contraddizioni affrontate nella progettazione del motore:
UN. All'aumentare della forza controelettromotrice, il motore può mantenere una coppia elevataquello del controllorelimitare la corrente nell'area operativa a bassa velocità, ma non può erogare la coppia a velocità elevate o addirittura raggiungere la velocità prevista;
B. Quando la forza controelettromotrice è piccola, il motore ha ancora capacità di uscita nell'area ad alta velocità, ma la coppia non può essere raggiunta con la stessa corrente del controller a bassa velocità.
Pertanto, la progettazione della forza controelettromotrice dipende dalle effettive esigenze del motore. Ad esempio, nella progettazione di un piccolo motore, se è necessario fornire una coppia sufficiente a bassa velocità, la forza controelettromotrice deve essere progettata per essere maggiore.
Orario di pubblicazione: 04-febbraio-2024