EMF אחורי של מנוע סינכרוני מגנט קבוע

EMF אחורי של מנוע סינכרוני מגנט קבוע

1. כיצד נוצר EMF חזרה?

קל להבין את יצירת הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי. העיקרון הוא שהמוליך חותך את קווי הכוח המגנטיים. כל עוד יש תנועה יחסית בין השניים, השדה המגנטי יכול להיות נייח והמוליך חותך אותו, או המוליך יכול להיות נייח והשדה המגנטי נע.

עבור מנועים סינכרוניים מגנט קבוע, הסלילים שלהם קבועים על הסטטור (מוליך) ומגנטים קבועים קבועים על הרוטור (שדה מגנטי). כאשר הרוטור מסתובב, השדה המגנטי שנוצר על ידי המגנטים הקבועים על הרוטור יסתובב, וייחתך על ידי הסלילים על הסטטור, וייצור כוח אלקטרו-מוטיבי בחזרה בסלילים.מדוע זה נקרא כוח אלקטרו-מוטיבי אחורי? כפי שהשם מרמז, כיוון הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי E מנוגד לכיוון המתח המסוף U (כמתואר באיור 1).

איור 1

2. מה הקשר בין EMF אחורי למתח המסוף?

ניתן לראות מאיור 1 שהקשר בין הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי למתח המסוף תחת עומס הוא:

בדיקת הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי מתבצעת בדרך כלל במצב ללא עומס, ללא זרם ובמהירות של 1000 סל"ד. באופן כללי, הערך של 1000 סל"ד מוגדר כמקדם EMF אחורי = ערך/מהירות ממוצע של EMF אחורי. מקדם EMF אחורי הוא פרמטר חשוב של המנוע. יש לציין כאן שה-EMF האחורי תחת עומס משתנה כל הזמן לפני שהמהירות יציבה. מהנוסחה (1), אנו יכולים לדעת שכוח האלקטרו-מוטיב האחורי תחת עומס קטן יותר מהמתח המסוף. אם הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי גדול מהמתח המסוף, הוא הופך לגנרטור ומוציא מתח החוצה. מכיוון שההתנגדות והזרם בעבודה בפועל קטנים, הערך של הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי שווה בקירוב למתח הטרמינל ומוגבל על ידי הערך הנקוב של מתח הטרמינל.

3. המשמעות הפיזית של כוח אלקטרו-מוטיבי לאחור

תארו לעצמכם מה היה קורה אם ה-EMF האחורי לא היה קיים? ממשוואה (1), ניתן לראות שללא ה-EMF האחורי, המנוע כולו שווה ערך לנגד טהור, והופך למכשיר שמייצר הרבה חום, דבר המנוגד להפיכת האנרגיה החשמלית של המנוע לאנרגיה מכנית. משוואת המרת אנרגיה חשמלית,UI היא האנרגיה החשמלית הנכנסת, כגון האנרגיה החשמלית הנכנסת לסוללה, מנוע או שנאי; I2Rt היא אנרגיית איבוד החום בכל מעגל, שהיא סוג של אנרגיית איבוד חום, ככל שקטנה יותר כך טוב יותר; ההבדל בין האנרגיה החשמלית הנכנסת לאובדן החום האנרגיה החשמלית, זוהי האנרגיה השימושית המתאימה לכוח האלקטרו-מוטיבי האחוריבמילים אחרות, EMF אחורי משמש לייצור אנרגיה שימושית וקשור הפוך לאובדן חום. ככל שאנרגיית אובדן החום גדולה יותר, כך האנרגיה השימושית הניתנת להשגה קטנה יותר. באופן אובייקטיבי, כוח אלקטרו-מוטורי אחורי צורך אנרגיה חשמלית במעגל, אבל זה לא "הפסד". החלק של האנרגיה החשמלית המתאים לכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי יומר לאנרגיה שימושית עבור ציוד חשמלי, כגון אנרגיה מכנית של מנועים, אנרגיה כימית של סוללות וכו'.

ניתן לראות מכך שגודל הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי משמעו יכולתו של הציוד החשמלי להמיר את סך אנרגיית הכניסה לאנרגיה שימושית, המשקפת את רמת יכולת ההמרה של הציוד החשמלי.

4. במה תלוי גודל הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי?

נוסחת החישוב של הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי היא:

E הוא הכוח האלקטרו-מוטיבי של הסליל, ψ הוא השטף המגנטי, f הוא התדר, N הוא מספר הסיבובים ו-Φ הוא השטף המגנטי.
בהתבסס על הנוסחה שלעיל, אני מאמין שכולם יכולים כנראה לומר כמה גורמים המשפיעים על גודל הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי. הנה מאמר לסיכום:

(1) EMF אחורי שווה לקצב השינוי של השטף המגנטי. ככל שהמהירות גבוהה יותר, כך קצב השינוי גדול יותר וה-EMF האחורי גדול יותר.

(2) השטף המגנטי עצמו שווה למספר הסיבובים כפול השטף המגנטי בסיבוב אחד. לכן, ככל שמספר הסיבובים גבוה יותר, כך השטף המגנטי גדול יותר וה-EMF האחורי גדול יותר.

(3) מספר הסיבובים קשור לסכמת הליפוף, כגון חיבור כוכב-דלתא, מספר סיבובים לכל חריץ, מספר שלבים, מספר שיניים, מספר ענפים מקבילים וסכימת גובה מלא או קצר.

(4) שטף מגנטי בסיבוב בודד שווה לכוח המגנטו-מוטיבציה חלקי ההתנגדות המגנטית. לכן, ככל שהכוח המגנטו-מוטיבי גדול יותר, כך ההתנגדות המגנטית בכיוון השטף המגנטי קטנה יותר וה-EMF האחורי גדול יותר.

(5) התנגדות מגנטית קשורה למרווח אוויר ולתיאום מוט-חריץ. ככל שמרווח האוויר גדול יותר, כך ההתנגדות המגנטית גדולה יותר וה-EMF האחורי קטן יותר. תיאום משבצות עמוד מסובך יותר ודורש ניתוח ספציפי.

(6) כוח מגנטומטיבי קשור למגנטיות השיורית של המגנט ולשטח היעיל של המגנט. ככל שהמגנטיות השיורית גדולה יותר, כך ה-EMF האחורי גבוה יותר. השטח היעיל קשור לכיוון המגנט, גודלו ומיקום המגנט ודורש ניתוח ספציפי.

(7) מגנטיות שארית קשורה לטמפרטורה. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך ה-EMF האחורי קטן יותר.

לסיכום, הגורמים המשפיעים על EMF האחורי כוללים מהירות סיבוב, מספר סיבובים לכל חריץ, מספר שלבים, מספר ענפים מקבילים, גובה מלא ופסיעה קצרה, מעגל מגנטי מנוע, אורך מרווח אוויר, התאמת חריץ מוט, מגנטיות שיורית של פלדה מגנטית. , מיקום וגודל פלדה מגנטית, כיוון מגנטיזציה של פלדה מגנטית וטמפרטורה.

5. כיצד לבחור את גודל הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי בתכנון מנוע?

בתכנון מנוע, EMF E האחורי חשוב מאוד. אם ה-EMF האחורי מתוכנן היטב (גודל מתאים, עיוות צורת גל נמוך), המנוע טוב. ל-EMF האחורי יש כמה השפעות עיקריות על המנוע:

1. גודל ה-EMF האחורי קובע את הנקודה המגנטית החלשה של המנוע, והנקודה המגנטית החלשה קובעת את התפלגות מפת יעילות המנוע.
2. קצב העיוות של צורת הגל האחורית של EMF משפיע על מומנט אדוות המנוע ועל החלקות של פלט המומנט כאשר המנוע פועל.
3. גודל EMF האחורי קובע ישירות את מקדם המומנט של המנוע, ומקדם EMF האחורי הוא פרופורציונלי למקדם המומנט.
מכאן ניתן לקבל את הסתירות הבאות בתכנון המנוע:
א. כאשר EMF האחורי גדול, המנוע יכול לשמור על מומנט גבוה בזרם הגבלת הבקר באזור הפעולה המהיר, אך הוא אינו יכול להפיק מומנט במהירות גבוהה, ואף אינו יכול להגיע למהירות הצפויה;
ב. כאשר EMF האחורי קטן, למנוע עדיין יש קיבולת פלט באזור המהיר, אך לא ניתן להשיג את המומנט באותו זרם בקר במהירות נמוכה.

6. ההשפעה החיובית של EMF אחורית על מנועי מגנט קבוע.

קיומו של EMF אחורי חשוב מאוד לפעולתם של מנועי מגנט קבוע. זה יכול להביא כמה יתרונות ופונקציות מיוחדות למנועים:
א. חיסכון באנרגיה
EMF האחורי שנוצר על ידי מנועי מגנט קבוע יכול להפחית את זרם המנוע, ובכך להפחית את אובדן הכוח, להפחית את אובדן האנרגיה, ולהשיג את מטרת החיסכון באנרגיה.
ב. הגדל מומנט
ה-EMF האחורי מנוגד למתח אספקת החשמל. כאשר מהירות המנוע עולה, גם ה-EMF האחורי גדל. המתח ההפוך יקטין את השראות של פיתול המנוע, וכתוצאה מכך לעלייה בזרם. זה מאפשר למנוע לייצר מומנט נוסף ולשפר את ביצועי הכוח של המנוע.
ג. האטה הפוכה
לאחר שמנוע המגנט הקבוע מאבד את כוחו, עקב קיומו של EMF אחורי, הוא יכול להמשיך לייצר שטף מגנטי ולגרום לרוטור להמשיך להסתובב, מה שיוצר את ההשפעה של מהירות EMF אחורי, אשר שימושית מאוד ביישומים מסוימים, כגון כמו מכונות וציוד אחר.

בקיצור, EMF אחורי הוא מרכיב הכרחי של מנועי מגנט קבוע. זה מביא יתרונות רבים למנועי מגנט קבועים וממלא תפקיד חשוב מאוד בתכנון וייצור של מנועים. הגודל וצורת הגל של EMF אחורית תלויים בגורמים כמו התכנון, תהליך הייצור ותנאי השימוש של מנוע המגנט הקבוע. לגודל ולצורת הגל של EMF האחורי יש השפעה חשובה על הביצועים והיציבות של המנוע.

Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)היא יצרנית מקצועית של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע. במרכז הטכני שלנו יש יותר מ-40 אנשי מו"פ, המחולקים לשלוש מחלקות: תכנון, תהליכים ובדיקות, המתמחים במחקר ופיתוח, תכנון וחדשנות תהליכים של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע. באמצעות תוכנת עיצוב מקצועית ותכניות עיצוב מיוחדות של מנוע מגנט קבוע בפיתוח עצמי, במהלך תהליך תכנון וייצור המנוע, הגודל וצורת הגל של הכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי יישקלו בקפידה בהתאם לצרכים בפועל ולתנאי העבודה הספציפיים של המשתמש כדי להבטיח את הביצועים והיציבות של המנוע ולשפר את יעילות האנרגיה של המנוע.

זכויות יוצרים: מאמר זה הוא הדפסה מחודשת של המספר הציבורי של WeChat "电机技术及应用", הקישור המקורי https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw

מאמר זה אינו מייצג את דעות החברה שלנו. אם יש לך דעות או דעות שונות, אנא תקן אותנו!