1. Como é gerada a força eletromotriz reversa?
Na verdade, a geração de força eletromotriz reversa é fácil de entender. Os alunos com melhor memória devem saber que foram expostos a ela desde o ensino fundamental e médio. No entanto, naquela época era chamada de força eletromotriz induzida. O princípio é que um condutor corta linhas magnéticas. Enquanto houver dois movimentos relativos for suficiente, ou o campo magnético não se move e o condutor corta; também pode ser que o condutor não se mova e o campo magnético se mova.
Para um ímã permanente síncronomotor, suas bobinas são fixadas no estator (condutor) e os ímãs permanentes são fixados no rotor (campo magnético). Quando o rotor gira, o campo magnético gerado pelos ímãs permanentes no rotor girará e será atraído pelo estator. A bobina na bobina é cortada euma força eletromotriz reversaé gerado na bobina. Por que é chamada de força eletromotriz reversa? Como o nome sugere, porque a direção da força eletromotriz reversa E é oposta à direção da tensão terminal U (conforme mostrado na Figura 1).
2. Qual é a relação entre a força eletromotriz reversa e a tensão terminal?
Pode-se ver na Figura 1 que a relação entre a força eletromotriz reversa e a tensão terminal sob carga é:
Para o teste da força eletromotriz traseira, geralmente é testado em condições sem carga, sem corrente e a velocidade de rotação é de 1000 rpm. Geralmente, o valor de 1000rpm é definido, e o coeficiente de força eletromotriz traseira = o valor médio da força/velocidade eletromotriz traseira. O coeficiente de força eletromotriz traseira é um parâmetro importante do motor. Deve-se notar aqui que a força eletromotriz reversa sob carga muda constantemente antes que a velocidade se estabilize. A partir da equação (1), podemos saber que a força eletromotriz reversa sob carga é menor que a tensão terminal. Se a força eletromotriz traseira for maior que a tensão terminal, ela se torna um gerador e emite tensão para o exterior. Como a resistência e a corrente no trabalho real são pequenas, o valor da força eletromotriz reversa é aproximadamente igual à tensão terminal e é limitado pelo valor nominal da tensão terminal.
3. O significado físico da força eletromotriz traseira
Imagine o que aconteceria se a força eletromotriz reversa não existisse? Pode-se observar na equação (1) que sem força eletromotriz reversa, todo o motor é equivalente a um resistor puro e se torna um dispositivo que gera calor particularmente grave. Esseé contrário ao fato de que o motor converte energia elétrica emenergia mecânica.
Na relação de conversão de energia elétrica
, UÉ a energia elétrica de entrada, como a energia elétrica de entrada em uma bateria, motor ou transformador; I2Rt é a energia de perda de calor em cada circuito, esta parte da energia é uma espécie de energia de perda de calor, quanto menor melhor; entrada de energia elétrica e perda de calor A diferença na energia elétrica é a parte da energia útil correspondente à força eletromotriz reversa.
, ou seja, a força eletromotriz reversa é utilizada para gerar energia útil, que está inversamente relacionada à perda de calor. Quanto maior for a energia de perda de calor, menor será a energia útil que pode ser alcançada.
Objetivamente falando, a força eletromotriz reversa consome a energia elétrica do circuito, mas não é uma “perda”. A parte da energia elétrica correspondente à força eletromotriz reversa será convertida em energia útil para o equipamento elétrico, como a energia mecânica do motor e a energia da bateria. Energia química etc.
Pode-se observar que o tamanho da força eletromotriz traseira significa a capacidade do equipamento elétrico de converter a energia total de entrada em energia útil e reflete o nível de capacidade de conversão do equipamento elétrico.
4. De que depende o tamanho da força eletromotriz reversa?
Primeiro dê a fórmula de cálculo da força eletromotriz reversa:
E é a força eletromotriz da bobina, ψ é a ligação magnética, f é a frequência, N é o número de voltas e Φ é o fluxo magnético.
Com base na fórmula acima, acredito que todos provavelmente possam identificar alguns fatores que afetam o tamanho da força eletromotriz posterior. Aqui está um resumo de um artigo:
(1) A força eletromotriz reversa é igual à taxa de mudança da ligação magnética. Quanto maior a velocidade de rotação, maior a taxa de mudança e maior a força eletromotriz reversa;
(2) O próprio elo magnético é igual ao número de voltas multiplicado pelo elo magnético de volta única. Portanto, quanto maior o número de voltas, maior será a ligação magnética e maior será a força eletromotriz reversa;
(3) O número de voltas está relacionado ao esquema de enrolamento, conexão estrela-triângulo, número de voltas por ranhura, número de fases, número de dentes, número de ramos paralelos, esquema de passo inteiro ou passo curto;
(4) A ligação magnética de volta única é igual à força magnetomotriz dividida pela resistência magnética. Portanto, quanto maior a força magnetomotriz, menor será a resistência magnética na direção da ligação magnética e maior será a força eletromotriz reversa;
(5) A resistência magnéticaestá relacionado à cooperação do entreferro e da ranhura do pólo. Quanto maior o entreferro, maior será a resistência magnética e menor será a força eletromotriz reversa. A coordenação pólo-ranhura é relativamente complexa e requer análise detalhada;
(6) A força magnetomotriz está relacionada à remanência do ímã e à área efetiva do ímã. Quanto maior for a remanência, maior será a força eletromotriz posterior. A área efetiva está relacionada à direção de magnetização, tamanho e posicionamento do ímã e requer análise específica;
(7) O magnetismo residual está relacionado à temperatura. Quanto maior a temperatura, menor será a força eletromotriz reversa.
Em resumo, os fatores que influenciam a força eletromotriz traseira incluem velocidade de rotação, número de voltas por ranhura, número de fases, número de ramos paralelos, passo geral curto, circuito magnético do motor, comprimento do entreferro, coordenação polo-slot, magnetismo residual do ímã, e posição de colocação do ímã. E tamanho do ímã, direção de magnetização do ímã, temperatura.
5. Como escolher o tamanho da força eletromotriz traseira no projeto do motor?
No projeto do motor, a força eletromotriz reversa E é muito importante. Acho que se a força eletromotriz traseira for bem projetada (seleção de tamanho apropriado e baixa taxa de distorção da forma de onda), o motor será bom. Os principais efeitos da força eletromotriz reversa nos motores são os seguintes:
1. O tamanho da força eletromotriz traseira determina o ponto de enfraquecimento do campo do motor, e o ponto de enfraquecimento do campo determina a distribuição do mapa de eficiência do motor.
2. A taxa de distorção da forma de onda da força eletromotriz traseira afeta o torque de ondulação do motor e a estabilidade da saída de torque quando o motor está funcionando.
3. O tamanho da força eletromotriz traseira determina diretamente o coeficiente de torque do motor, e o coeficiente de força eletromotriz traseira é diretamente proporcional ao coeficiente de torque. Disto podemos extrair as seguintes contradições enfrentadas no projeto de motores:
um. À medida que a força eletromotriz traseira aumenta, o motor pode manter alto torque sobo controladorlimita a corrente na área operacional de baixa velocidade, mas não consegue produzir torque em altas velocidades, ou mesmo atingir a velocidade esperada;
b. Quando a força eletromotriz traseira é pequena, o motor ainda tem capacidade de saída na área de alta velocidade, mas o torque não pode ser alcançado sob a mesma corrente do controlador em baixa velocidade.
Portanto, o projeto da força eletromotriz traseira depende das reais necessidades do motor. Por exemplo, no projeto de um motor pequeno, se ainda for necessário produzir torque suficiente em baixa velocidade, então a força eletromotriz reversa deverá ser projetada para ser maior.
Horário da postagem: 04 de fevereiro de 2024