Зваротная ЭРС сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі

Зваротная ЭРС сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі

1. Як утвараецца зваротная ЭРС?

Генерацыю зваротнай электрарухаючай сілы лёгка зразумець. Прынцып заключаецца ў тым, што праваднік перасякае магнітныя сілавыя лініі. Пакуль існуе адноснае рух паміж імі, магнітнае поле можа быць нерухомым, і праваднік пераразае яго, або праваднік можа быць нерухомым, а магнітнае поле рухаецца.

Для сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі іх шпулькі замацаваны на статары (праваднік), а пастаянныя магніты замацаваны на ротары (магнітнае поле). Калі ротар круціцца, магнітнае поле, якое ствараецца пастаяннымі магнітамі на ротары, будзе круціцца і разразацца шпулькамі на статары, ствараючы зваротную электрарухаючую сілу ў шпульках. Чаму гэта называецца зваротнай электрарухаючай сілай? Як вынікае з назвы, кірунак зваротнай электрарухаючай сілы E процілеглы кірунку напружання на клемах U (як паказана на малюнку 1).

Малюнак 1

2.Якая ўзаемасувязь паміж зваротнай ЭРС і напругай на клемах?

На малюнку 1 відаць, што залежнасць паміж зваротнай электрарухаючай сілай і напругай на клемах пад нагрузкай:

Выпрабаванне зваротнай электрарухаючай сілы звычайна праводзіцца без нагрузкі, без току і пры хуткасці 1000 абаротаў у хвіліну. Як правіла, значэнне 1000 абаротаў у хвіліну вызначаецца як каэфіцыент зваротнай ЭРС = сярэдняе значэнне зваротнай ЭРС/хуткасць. Каэфіцыент зваротнай ЭДС - важны параметр рухавіка. Тут варта адзначыць, што зваротная ЭРС пад нагрузкай пастаянна змяняецца, перш чым хуткасць стане стабільнай. З формулы (1) мы можам даведацца, што зваротная электрарухаючая сіла пад нагрузкай меншая за напружанне на клемах. Калі зваротная электрарухаючая сіла большая за напружанне на клемах, ён становіцца генератарам і выдае напружанне вонкі. Паколькі супраціўленне і ток пры рэальнай працы малыя, значэнне зваротнай электрарухаючай сілы прыкладна роўна напружанню на клемах і абмежавана намінальным значэннем напругі на клемах.

3. Фізічны сэнс зваротнай электрарухальнай сілы

Уявіце, што было б, калі б не існавала зваротнай ЭРС? З ураўнення (1) мы бачым, што без зваротнай ЭРС увесь рухавік эквівалентны чыстаму рэзістару, ператвараючыся ў прыладу, якая выдзяляе шмат цяпла, што супярэчыць пераўтварэнню электраэнергіі ў рухавіку ў механічную. раўнанне пераўтварэння электрычнай энергіі,UIгэта уваходная электрычная энергія, напрыклад, уваходная электрычная энергія для батарэі, рухавіка або трансфарматара; I2Rt - гэта энергія страт цяпла ў кожным контуры, якая з'яўляецца свайго роду стратамі энергіі цяпла, чым менш, тым лепш; розніца паміж уваходнай электрычнай энергіяй і электрычнай энергіяй страты цяпла. Гэта карысная энергія, якая адпавядае зваротнай электрарухаючай сіле.Іншымі словамі, зваротная ЭРС выкарыстоўваецца для атрымання карыснай энергіі і знаходзіцца ў зваротнай залежнасці ад страт цяпла. Чым больш цеплавой страты энергіі, тым менш дасяжная карысная энергія. Аб'ектыўна кажучы, зваротная электрарухаючая сіла спажывае электрычную энергію ў ланцугу, але гэта не «страты». Частка электрычнай энергіі, якая адпавядае зваротнай электрарухаючай сіле, будзе ператворана ў карысную энергію для электраабсталявання, напрыклад, у механічную энергію рухавікоў, хімічную энергію батарэй і г.д.

З гэтага відаць, што велічыня зваротнай электрарухаючай сілы азначае здольнасць электраабсталявання пераўтвараць агульную уваходную энергію ў карысную энергію, якая адлюстроўвае ўзровень пераўтваральнай здольнасці электраабсталявання.

4. Ад чаго залежыць велічыня зваротнай электрарухаючай сілы?

Формула разліку зваротнай электрарухаючай сілы:

E — электрарухаючая сіла шпулькі, ψ — магнітны паток, f — частата, N — колькасць віткоў, Φ — магнітны паток.
Зыходзячы з прыведзенай вышэй формулы, я лічу, што кожны можа назваць некалькі фактараў, якія ўплываюць на велічыню зваротнай электрарухаючай сілы. Вось артыкул, каб абагульніць:

(1) Зваротная ЭРС роўна хуткасці змены магнітнага патоку. Чым вышэй хуткасць, тым больш хуткасць змены і тым больш зваротная ЭРС.

(2) Магнітны паток роўны колькасці віткоў, памножанаму на аднавітковы магнітны паток. Такім чынам, чым большая колькасць віткоў, тым большы магнітны паток і тым больш зваротная ЭРС.

(3) Колькасць віткоў звязана са схемай абмоткі, напрыклад, злучэнне зорка-трыкугольнік, колькасць віткоў на прарэз, колькасць фаз, колькасць зубцоў, колькасць паралельных галін і схема з поўным або кароткім крокам.

(4) Аднавітковы магнітны паток роўны магнітарухаючай сіле, дзеленай на магнітнае супраціўленне. Такім чынам, чым большая магнітарухальная сіла, тым меншае магнітнае супраціўленне ў напрамку магнітнага патоку і большая зваротная ЭДС.

(5) Магнітнае супраціўленне звязана з паветраным зазорам і каардынацыяй полюса і шчыліны. Чым больш паветраны зазор, тым больш магнітнае супраціўленне і менш зваротная ЭРС. Каардынацыя полюс-слот больш складаная і патрабуе спецыяльнага аналізу.

(6) Магнітарухаючая сіла звязана з рэшткавым магнетызмам магніта і эфектыўнай плошчай магніта. Чым большы рэшткавы магнетызм, тым вышэй зваротная ЭРС. Эфектыўная плошча залежыць ад напрамку намагнічанасці, памеру і размяшчэння магніта і патрабуе спецыяльнага аналізу.

(7) Рэшткавы магнетызм звязаны з тэмпературай. Чым вышэй тэмпература, тым менш зваротная ЭРС.

Такім чынам, фактары, якія ўплываюць на зваротную ЭРС, ўключаюць хуткасць кручэння, колькасць віткоў на прарэз, колькасць фаз, колькасць паралельных галін, поўны і кароткі крок, магнітны ланцуг рухавіка, даўжыню паветранага зазору, адпаведнасць полюса і шчыліны, рэшткавы магнетызм магнітнай сталі , размяшчэнне і памер магнітнай сталі, кірунак намагнічанасці магнітнай сталі і тэмпература.

5. Як выбраць велічыню зваротнай электрарухаючай сілы ў канструкцыі рухавіка?

У канструкцыі рухавіка зваротная ЭРС E вельмі важная. Калі зваротная ЭРС добра распрацавана (адпаведны памер, нізкае скажэнне формы хвалі), рухавік спраўны. Зваротная ЭРС аказвае некалькі асноўных уздзеянняў на рухавік:

1. Велічыня зваротнай ЭРС вызначае слабую магнітную кропку рухавіка, а слабая магнітная кропка вызначае размеркаванне карты эфектыўнасці рухавіка.
2. Хуткасць скажэння формы хвалі зваротнай ЭРС уплывае на пульсацыі крутоўнага моманту рухавіка і плыўнасць выхаду крутоўнага моманту, калі рухавік працуе.
3. Велічыня зваротнай ЭРС непасрэдна вызначае каэфіцыент крутоўнага моманту рухавіка, а каэфіцыент зваротнай ЭРС прапарцыянальны каэфіцыенту крутоўнага моманту.
З гэтага можна атрымаць наступныя супярэчнасці ў канструкцыі рухавіка:
а. Калі зваротная ЭРС вялікая, рухавік можа падтрымліваць высокі крутоўны момант пры лімітавым току кантролера ў нізкахуткаснай рабочай зоне, але ён не можа выдаваць крутоўны момант на высокай хуткасці і нават не можа дасягнуць чаканай хуткасці;
б. Калі зваротная ЭРС малая, рухавік па-ранейшаму мае выходную магутнасць у вобласці высокай хуткасці, але крутоўны момант не можа быць дасягнуты пры аднолькавым току рэгулятара на нізкай хуткасці.

6. Станоўчае ўздзеянне зваротнай ЭРС на рухавікі з пастаяннымі магнітамі.

Існаванне зваротнай ЭРС вельмі важна для працы рухавікоў з пастаяннымі магнітамі. Гэта можа прынесці некаторыя перавагі і спецыяльныя функцыі для рухавікоў:
а. Энергазберажэнне
Зваротная ЭРС, якая ствараецца рухавікамі з пастаяннымі магнітамі, можа паменшыць ток рухавіка, тым самым памяншаючы страты магутнасці, памяншаючы страты энергіі і дасягаючы мэты эканоміі энергіі.
б. Павялічце крутоўны момант
Зваротная ЭДС процілеглая напрузе сілкавання. Пры павелічэнні хуткасці рухавіка ўзрастае і зваротная ЭРС. Зваротнае напружанне паменшыць індуктыўнасць абмоткі рухавіка, што прывядзе да павелічэння току. Гэта дазваляе рухавіку ствараць дадатковы крутоўны момант і паляпшаць характарыстыкі магутнасці рухавіка.
в. Зваротнае запаволенне
Пасля адключэння магутнасці рухавіка з пастаяннымі магнітамі з-за існавання зваротнай ЭРС ён можа працягваць генераваць магнітны паток і прымушаць ротар працягваць круціцца, што стварае эфект зваротнай хуткасці зваротнай ЭРС, што вельмі карысна ў некаторых праграмах, напрыклад як станкі і іншае абсталяванне.

Адным словам, зваротная ЭРС - незаменны элемент рухавікоў з пастаяннымі магнітамі. Ён прыносіць шмат пераваг рухавікам з пастаяннымі магнітамі і гуляе вельмі важную ролю ў распрацоўцы і вытворчасці рухавікоў. Памер і форма хвалі зваротнай ЭРС залежаць ад такіх фактараў, як канструкцыя, вытворчы працэс і ўмовы выкарыстання рухавіка з пастаяннымі магнітамі. Памер і форма хвалі зваротнай ЭРС аказваюць важны ўплыў на прадукцыйнасць і стабільнасць рухавіка.

Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)з'яўляецца прафесійным вытворцам сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі. Наш тэхнічны цэнтр налічвае больш за 40 супрацоўнікаў навукова-даследчых і распрацовак, падзеленых на тры аддзелы: дызайну, працэсаў і выпрабаванняў, якія спецыялізуюцца на даследаваннях і распрацоўках, дызайне і інавацыях у працэсах сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі. Выкарыстоўваючы прафесійнае праграмнае забеспячэнне для распрацоўкі і ўласныя распрацаваныя спецыяльныя праграмы для распрацоўкі рухавіка з пастаяннымі магнітамі, у працэсе праектавання і вытворчасці рухавіка памер і форма хвалі зваротнай электрарухаючай сілы будуць старанна разгледжаны ў адпаведнасці з рэальнымі патрэбамі і канкрэтнымі ўмовамі працы карыстальніка, каб гарантаваць прадукцыйнасць і стабільнасць рухавіка і павышэнне энергаэфектыўнасці рухавіка.

Аўтарскія правы: гэты артыкул з'яўляецца перадрукам публічнага нумара WeChat «电机技术及应用», арыгінальная спасылка https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw

Гэты артыкул не адлюстроўвае погляды нашай кампаніі. Калі ў вас ёсць розныя меркаванні або погляды, выпраўце нас!