როგორ წარმოიქმნება მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავის უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა? რატომ ჰქვია მას უკანა ელექტრომოძრავი ძალა?

 1. როგორ წარმოიქმნება უკანა ელექტრომოძრავი ძალა?

სინამდვილეში, უკანა ელექტრომოძრავი ძალის წარმოქმნა ადვილი გასაგებია. უკეთესი მეხსიერების მქონე მოსწავლეებმა უნდა იცოდნენ, რომ მათ ეს უკვე უმცროსი საშუალო სკოლაში და საშუალო სკოლაში გაუჩნდათ. თუმცა იმ დროს მას ინდუცირებულ ელექტრომოძრავ ძალას ეძახდნენ. პრინციპი ისაა, რომ გამტარი წყვეტს მაგნიტურ ხაზებს. სანამ ორი შედარებითი მოძრაობა საკმარისია, ან მაგნიტური ველი არ მოძრაობს და გამტარი წყვეტს; ასევე შეიძლება იყოს ის, რომ გამტარი არ მოძრაობს და მაგნიტური ველი მოძრაობს.

მუდმივი მაგნიტისთვის სინქრონულიძრავა, მისი ხვეულები ფიქსირდება სტატორზე (გამტარზე), ხოლო მუდმივი მაგნიტები ფიქსირდება როტორზე (მაგნიტური ველი). როდესაც როტორი ბრუნავს, როტორზე მუდმივი მაგნიტების მიერ წარმოქმნილი მაგნიტური ველი ბრუნავს და იზიდავს სტატორს. ხვეულზე ხვეული იჭრება დაუკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალაწარმოიქმნება კოჭაში. რატომ ჰქვია მას უკანა ელექტრომოძრავი ძალა? როგორც სახელი გვთავაზობს, რადგან უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალის E მიმართულება ეწინააღმდეგება ტერმინალის ძაბვის U მიმართულებას (როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1).

      2. რა კავშირია უკანა ელექტრომამოძრავებელ ძალასა და ტერმინალურ ძაბვას შორის?

სურათი 1-დან ჩანს, რომ კავშირი უკანა ელექტრომოძრავ ძალასა და ტერმინალურ ძაბვას შორის დატვირთვის ქვეშ არის:

უკანა ელექტრომოძრავი ძალის შესამოწმებლად, ის ჩვეულებრივ შემოწმებულია დატვირთვის გარეშე, დენის გარეშე და ბრუნვის სიჩქარეა 1000 rpm. ზოგადად, 1000 rpm-ის მნიშვნელობა განისაზღვრება და უკანა ელექტროძრავის ძალის კოეფიციენტი = უკანა ელექტროძრავის ძალის/სიჩქარის საშუალო მნიშვნელობა. უკანა ელექტროძრავის ძალის კოეფიციენტი ძრავის მნიშვნელოვანი პარამეტრია. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა დატვირთვის ქვეშ მუდმივად იცვლება მანამ, სანამ სიჩქარე სტაბილურია. განტოლებიდან (1) შეგვიძლია ვიცოდეთ, რომ უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა დატვირთვის ქვეშ არის ტერმინალურ ძაბვაზე ნაკლები. თუ უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა აღემატება ტერმინალურ ძაბვას, ის ხდება გენერატორი და გამოაქვს ძაბვა გარედან. ვინაიდან რეალურ სამუშაოში წინაღობა და დენი მცირეა, უკანა ელექტროძრავის მნიშვნელობა დაახლოებით ტოლია ტერმინალის ძაბვისა და შემოიფარგლება ტერმინალური ძაბვის ნომინალური მნიშვნელობით.

      3. უკანა ელექტრომოძრავი ძალის ფიზიკური მნიშვნელობა

წარმოიდგინეთ, რა მოხდებოდა უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა რომ არ არსებობდეს? (1) განტოლებიდან ჩანს, რომ უკანა ელექტრომოძრავი ძალის გარეშე, მთელი ძრავა უდრის სუფთა რეზისტორის და ხდება მოწყობილობა, რომელიც გამოიმუშავებს განსაკუთრებით სერიოზულ სითბოს. ესეწინააღმდეგება იმ ფაქტს, რომ ძრავა გარდაქმნის ელექტრო ენერგიასმექანიკური ენერგია.

ელექტრული ენერგიის გარდაქმნის ურთიერთობაში

UIt არის შემავალი ელექტრო ენერგია, როგორიცაა შეყვანილი ელექტროენერგია ბატარეაში, ძრავაში ან ტრანსფორმატორში; I2Rt არის სითბოს დაკარგვის ენერგია თითოეულ წრეში, ენერგიის ეს ნაწილი არის ერთგვარი სითბოს დაკარგვის ენერგია, რაც უფრო მცირეა, მით უკეთესი; შეყვანილი ელექტროენერგია და სითბოს დაკარგვა ელექტრულ ენერგიაში სხვაობა არის სასარგებლო ენერგიის ნაწილი, რომელიც შეესაბამება უკანა ელექტროძრავის ძალას.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა გამოიყენება სასარგებლო ენერგიის შესაქმნელად, რაც უკუკავშირშია სითბოს დაკარგვასთან. რაც უფრო დიდია სითბოს დაკარგვის ენერგია, მით უფრო მცირეა სასარგებლო ენერგიის მიღება.

ობიექტურად რომ ვთქვათ, უკანა ელექტრომოძრავი ძალა მოიხმარს ელექტრულ ენერგიას წრეში, მაგრამ ეს არ არის "ზარალი". ელექტრული ენერგიის ის ნაწილი, რომელიც შეესაბამება უკანა ელექტროძრავის ძალას, გარდაიქმნება სასარგებლო ენერგიად ელექტრო მოწყობილობებისთვის, როგორიცაა ძრავის მექანიკური ენერგია და ბატარეის ენერგია. ქიმიური ენერგია და ა.შ.

      ჩანს, რომ უკანა ელექტრომოძრავი ძალის ზომა ნიშნავს ელექტრული აღჭურვილობის უნარს გარდაქმნას მთლიანი შეყვანის ენერგია სასარგებლო ენერგიად და ასახავს ელექტრული აღჭურვილობის გარდაქმნის უნარის დონეს.

      4. რაზეა დამოკიდებული უკანა ელექტრომოძრავი ძალის ზომა?

ჯერ მიეცით უკანა ელექტროძრავის ძალის გამოთვლის ფორმულა:

E არის კოჭის ელექტრომოძრავი ძალა, ψ არის მაგნიტური კავშირი, f არის სიხშირე, N არის ბრუნთა რაოდენობა და Φ არის მაგნიტური ნაკადი.

ზემოაღნიშნული ფორმულიდან გამომდინარე, მე მჯერა, რომ ყველას შეუძლია თქვას რამდენიმე ფაქტორი, რომლებიც გავლენას ახდენენ უკანა ელექტროძრავის ზომაზე. აქ არის სტატიის მოკლე შინაარსი:

(1) უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა უდრის მაგნიტური კავშირის ცვლილების სიჩქარეს. რაც უფრო მაღალია ბრუნვის სიჩქარე, მით მეტია ცვლილების სიჩქარე და მეტია უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა;

(2) თავად მაგნიტური რგოლი უდრის ბრუნთა რაოდენობას გამრავლებული ერთ შემობრუნების მაგნიტურ რგოლზე. ამიტომ, რაც უფრო მეტია ბრუნვის რაოდენობა, მით უფრო დიდია მაგნიტური ბმული და მეტია უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა;

(3) შემობრუნების რაოდენობა დაკავშირებულია გრაგნილის სქემასთან, ვარსკვლავ-დელტა შეერთებასთან, შემობრუნების რაოდენობაზე ერთ ჭრილთან, ფაზების რაოდენობასთან, კბილების რაოდენობასთან, პარალელური ტოტების რაოდენობასთან, მთლიანი ან მოკლე მოედნის სქემასთან;

(4) ერთი შემობრუნების მაგნიტური კავშირი ტოლია მაგნიტური მამოძრავებელი ძალის გაყოფილი მაგნიტურ წინააღმდეგობაზე. აქედან გამომდინარე, რაც უფრო დიდია მაგნიტომოძრავი ძალა, მით უფრო მცირეა მაგნიტური წინააღმდეგობა მაგნიტური კავშირის მიმართულებით და მით მეტია უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა;

(5) მაგნიტური წინააღმდეგობადაკავშირებულია საჰაერო უფსკრულისა და ბოძის ჭრილის თანამშრომლობასთან. რაც უფრო დიდია ჰაერის უფსკრული, მით მეტია მაგნიტური წინააღმდეგობა და მით უფრო მცირეა უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა. ბოძ-ღარი კოორდინაცია შედარებით რთულია და საჭიროებს დეტალურ ანალიზს;

(6) მაგნიტომოძრავი ძალა დაკავშირებულია მაგნიტის რემანენტთან და მაგნიტის ეფექტურ ფართობთან. რაც უფრო დიდია რემანსია, მით უფრო მაღალია უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა. ეფექტური ფართობი დაკავშირებულია მაგნიტირების მიმართულებასთან, ზომასთან და მაგნიტის განლაგებასთან და საჭიროებს სპეციფიკურ ანალიზს;

(7) ნარჩენი მაგნეტიზმი დაკავშირებულია ტემპერატურასთან. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო მცირეა უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა.

      მოკლედ, უკანა ელექტრომოძრავი ძალის გავლენის ფაქტორები მოიცავს ბრუნვის სიჩქარეს, ბრუნთა რაოდენობას სლოტზე, ფაზების რაოდენობას, პარალელური ტოტების რაოდენობას, მოკლე საერთო მოედანს, ძრავის მაგნიტურ წრეს, ჰაერის უფსკრულის სიგრძეს, ბოძების ჭრილის კოორდინაციას, მაგნიტის ნარჩენი მაგნიტიზმი. და მაგნიტის განთავსების პოზიცია. და მაგნიტის ზომა, მაგნიტიზაციის მიმართულება, ტემპერატურა.

      5. როგორ ავირჩიოთ უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალის ზომა ძრავის დიზაინში?

ძრავის დიზაინში, უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა E ძალიან მნიშვნელოვანია. ვფიქრობ, თუ უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა კარგად არის შემუშავებული (შესაბამისი ზომის შერჩევა და ტალღის ფორმის დამახინჯების დაბალი სიჩქარე), ძრავა კარგი იქნება. უკანა ელექტროძრავის ძირითადი ზემოქმედება ძრავებზე შემდეგია:

1. უკანა ელექტრომოძრავი ძალის ზომა განსაზღვრავს ძრავის ველის შესუსტების წერტილს, ხოლო ველის შესუსტების წერტილი განსაზღვრავს ძრავის ეფექტურობის რუკის განაწილებას.

2. უკანა ელექტრომოძრავი ძალის ტალღის ფორმის დამახინჯების სიხშირე გავლენას ახდენს ძრავის ტალღოვან ბრუნვაზე და ბრუნვის გამომუშავების სტაბილურობაზე, როდესაც ძრავა მუშაობს.

3. უკანა ელექტრომოძრავი ძალის ზომა პირდაპირ განსაზღვრავს ძრავის ბრუნვის კოეფიციენტს, ხოლო უკანა ელექტრომოძრავი ძალის კოეფიციენტი პირდაპირპროპორციულია ბრუნვის კოეფიციენტის. აქედან შეგვიძლია გამოვყოთ შემდეგი წინააღმდეგობები, რომლებსაც აწყდება ძრავის დიზაინში:

ა. როგორც უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა იზრდება, ძრავას შეუძლია შეინარჩუნოს მაღალი ბრუნვის ქვეშკონტროლერისშეზღუდოს დენი დაბალსიჩქარიან სამუშაო ზონაში, მაგრამ არ შეუძლია ბრუნვის გამომუშავება მაღალი სიჩქარით, ან თუნდაც მიაღწიოს მოსალოდნელ სიჩქარეს;

ბ. როდესაც უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა მცირეა, ძრავას კვლავ აქვს გამომავალი შესაძლებლობა მაღალსიჩქარიან ზონაში, მაგრამ ბრუნვის მომენტის მიღწევა შეუძლებელია იმავე კონტროლერის დენის ქვეშ დაბალი სიჩქარით.

აქედან გამომდინარე, უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალის დიზაინი დამოკიდებულია ძრავის რეალურ საჭიროებებზე. მაგალითად, პატარა ძრავის დიზაინში, თუ საჭიროა დაბალი სიჩქარით საკმარისი ბრუნვის გამომუშავება, მაშინ უკანა ელექტრომამოძრავებელი ძალა უფრო დიდი უნდა იყოს შემუშავებული.