1. Ako vzniká spätná elektromotorická sila?
V skutočnosti je generovanie spätnej elektromotorickej sily ľahko pochopiteľné. Študenti s lepšou pamäťou by mali vedieť, že tomu boli vystavení už na strednej a strednej škole. Vtedy sa tomu však hovorilo indukovaná elektromotorická sila. Princíp spočíva v tom, že vodič prerezáva magnetické čiary. Pokiaľ sú dva Relatívny pohyb stačí, buď sa magnetické pole nepohne a vodič sa prereže; môže to byť aj tak, že sa vodič nepohybuje a magnetické pole sa pohybuje.
Pre synchrónny permanentný magnetmotor, jeho cievky sú upevnené na statore (vodiči) a permanentné magnety sú upevnené na rotore (magnetické pole). Keď sa rotor otáča, magnetické pole generované permanentnými magnetmi na rotore sa bude otáčať a bude priťahované statorom. Cievka na cievke je rezaná aspätná elektromotorická silasa generuje v cievke. Prečo sa to nazýva spätná elektromotorická sila? Ako už názov napovedá, pretože smer spätnej elektromotorickej sily E je opačný ako smer svorkového napätia U (ako je znázornené na obrázku 1).
2. Aký je vzťah medzi spätnou elektromotorickou silou a svorkovým napätím?
Z obrázku 1 je možné vidieť, že vzťah medzi zadnou elektromotorickou silou a koncovým napätím pri zaťažení je:
Na test zadnej elektromotorickej sily sa všeobecne testuje v stave bez zaťaženia, bez prúdu a rýchlosť otáčania je 1000 ot./min. Vo všeobecnosti je definovaná hodnota 1000 ot/min a koeficient zadnej elektromotorickej sily = priemerná hodnota zadnej elektromotorickej sily/rýchlosti. Koeficient spätnej elektromotorickej sily je dôležitým parametrom motora. Tu je potrebné poznamenať, že zadná elektromotorická sila pri zaťažení sa neustále mení, kým sa rýchlosť ustáli. Z rovnice (1) vieme, že zadná elektromotorická sila pri zaťažení je menšia ako svorkové napätie. Ak je spätná elektromotorická sila väčšia ako koncové napätie, stáva sa generátorom a vydáva napätie von. Pretože odpor a prúd pri skutočnej práci sú malé, hodnota spätnej elektromotorickej sily sa približne rovná koncovému napätiu a je obmedzená menovitou hodnotou koncového napätia.
3. Fyzikálny význam spätnej elektromotorickej sily
Predstavte si, čo by sa stalo, keby zadná elektromotorická sila neexistovala? Z rovnice (1) je zrejmé, že bez spätnej elektromotorickej sily je celý motor ekvivalentný čistému odporu a stáva sa zariadením, ktoré generuje obzvlášť silné teplo. Totoje v rozpore so skutočnosťou, že motor premieňa elektrickú energiu namechanická energia.
Vo vzťahu premeny elektrickej energie
, UJe vstupná elektrická energia, ako je vstupná elektrická energia do batérie, motora alebo transformátora; I2Rt je energia straty tepla v každom okruhu, táto časť energie je druh energie straty tepla, čím menšie, tým lepšie; vstupná elektrická energia a tepelné straty Rozdiel elektrickej energie je časť užitočnej energie zodpovedajúca zadnej elektromotorickej sile.
Inými slovami, spätná elektromotorická sila sa používa na generovanie užitočnej energie, ktorá je nepriamo úmerná tepelným stratám. Čím väčšia je energia straty tepla, tým menšia užitočná energia sa dá dosiahnuť.
Objektívne povedané, zadná elektromotorická sila spotrebúva elektrickú energiu v obvode, nejde však o „stratu“. Časť elektrickej energie zodpovedajúca zadnej elektromotorickej sile sa premení na užitočnú energiu pre elektrické zariadenie, ako je mechanická energia motora a energia batérie. Chemická energia atď.
Je vidieť, že veľkosť zadnej elektromotorickej sily znamená schopnosť elektrického zariadenia premeniť celkovú vstupnú energiu na užitočnú energiu a odráža úroveň konverznej schopnosti elektrického zariadenia.
4. Od čoho závisí veľkosť zadnej elektromotorickej sily?
Najprv uveďte vzorec na výpočet spätnej elektromotorickej sily:
E je elektromotorická sila cievky, ψ je magnetické spojenie, f je frekvencia, N je počet závitov a Φ je magnetický tok.
Na základe vyššie uvedeného vzorca sa domnievam, že každý pravdepodobne dokáže povedať niekoľko faktorov, ktoré ovplyvňujú veľkosť zadnej elektromotorickej sily. Tu je zhrnutie článku:
(1) Zadná elektromotorická sila sa rovná rýchlosti zmeny magnetického spojenia. Čím vyššia je rýchlosť otáčania, tým väčšia je rýchlosť zmeny a tým väčšia je spätná elektromotorická sila;
(2) Samotné magnetické spojenie sa rovná počtu závitov vynásobeného jednozávitovým magnetickým spojením. Preto čím vyšší je počet závitov, tým väčšia je magnetická väzba a tým väčšia je spätná elektromotorická sila;
(3) Počet závitov súvisí so schémou vinutia, zapojením hviezda-trojuholník, počtom závitov na drážku, počtom fáz, počtom zubov, počtom paralelných vetiev, schémou s celým alebo krátkym rozstupom;
(4) Jednootáčkové magnetické spojenie sa rovná magnetomotorickej sile vydelenej magnetickým odporom. Preto čím väčšia je magnetomotorická sila, tým menší je magnetický odpor v smere magnetickej väzby a tým väčšia je spätná elektromotorická sila;
(5) Magnetický odporsúvisí so spoluprácou vzduchovej medzery a pólovej štrbiny. Čím väčšia je vzduchová medzera, tým väčší je magnetický odpor a tým menšia je spätná elektromotorická sila. Koordinácia pól-drážka je pomerne zložitá a vyžaduje si podrobnú analýzu;
(6) Magnetomotorická sila súvisí s remanenciou magnetu a efektívnou plochou magnetu. Čím väčšia je remanencia, tým vyššia je spätná elektromotorická sila. Účinná plocha súvisí so smerom magnetizácie, veľkosťou a umiestnením magnetu a vyžaduje špecifickú analýzu;
(7) Zvyškový magnetizmus súvisí s teplotou. Čím vyššia je teplota, tým menšia je spätná elektromotorická sila.
Stručne povedané, faktory ovplyvňujúce spätnú elektromotorickú silu zahŕňajú rýchlosť otáčania, počet otáčok na štrbinu, počet fáz, počet paralelných vetiev, krátky celkový rozstup, magnetický obvod motora, dĺžku vzduchovej medzery, koordináciu pól-drážka, zvyškový magnetizmus magnetu, a polohu umiestnenia magnetu. A veľkosť magnetu, smer magnetizácie magnetu, teplota.
5. Ako zvoliť veľkosť zadnej elektromotorickej sily pri konštrukcii motora?
Pri konštrukcii motora je spätná elektromotorická sila E veľmi dôležitá. Myslím si, že ak je zadná elektromotorická sila dobre navrhnutá (vhodný výber veľkosti a nízka miera skreslenia tvaru vlny), motor bude dobrý. Hlavné účinky spätnej elektromotorickej sily na motory sú nasledovné:
1. Veľkosť zadnej elektromotorickej sily určuje bod zoslabenia poľa motora a bod zoslabenia poľa určuje rozdelenie mapy účinnosti motora.
2. Miera skreslenia tvaru vlny spätnej elektromotorickej sily ovplyvňuje zvlnenie krútiaceho momentu motora a stabilitu výstupného krútiaceho momentu, keď motor beží.
3. Veľkosť spätnej elektromotorickej sily priamo určuje súčiniteľ krútiaceho momentu motora a súčiniteľ spätnej elektromotorickej sily je priamo úmerný súčiniteľu krútiaceho momentu. Z toho môžeme vyvodiť nasledujúce rozpory, ktorým čelíme pri konštrukcii motora:
a. Keď sa spätná elektromotorická sila zvyšuje, motor môže udržiavať vysoký krútiaci moment podovládačaobmedziť prúd v prevádzkovej oblasti pri nízkych otáčkach, ale pri vysokých rýchlostiach nemôže vydávať krútiaci moment alebo dokonca dosiahnuť očakávanú rýchlosť;
b. Keď je spätná elektromotorická sila malá, motor má stále výkon v oblasti vysokých otáčok, ale krútiaci moment nemožno dosiahnuť pri rovnakom prúde regulátora pri nízkych otáčkach.
Preto návrh zadnej elektromotorickej sily závisí od skutočných potrieb motora. Napríklad pri konštrukcii malého motora, ak sa vyžaduje, aby stále poskytoval dostatočný krútiaci moment pri nízkych otáčkach, potom musí byť zadná elektromotorická sila navrhnutá tak, aby bola väčšia.
Čas odoslania: Feb-04-2024