Повратни ЕМФ синхроног мотора са сталним магнетом

Повратни ЕМФ синхроног мотора са сталним магнетом

1. Како се генерише повратни ЕМФ?

Генерисање повратне електромоторне силе је лако разумети. Принцип је да проводник пресеца магнетне линије силе. Све док постоји релативно кретање између њих, магнетно поље може бити стационарно и проводник га пресеца, или проводник може бити стационаран и магнетно поље се креће.

За синхроне моторе са трајним магнетима, њихови калемови су причвршћени на статор (проводник), а трајни магнети су причвршћени на ротор (магнетно поље). Када се ротор ротира, магнетно поље које стварају трајни магнети на ротору ће се ротирати, и биће пресечено намотајима на статору, стварајући повратну електромоторну силу у калемовима. Зашто се то зове повратна електромоторна сила? Као што назив говори, смер повратне електромоторне силе Е је супротан смеру напона на терминалу У (као што је приказано на слици 1).

Слика 1

2. Какав је однос између повратног ЕМФ-а и напона на терминалу?

Са слике 1 се може видети да је однос између задње електромоторне силе и напона терминала под оптерећењем:

Испитивање повратне електромоторне силе се генерално изводи у условима празног хода, без струје и при брзини од 1000 о/мин. Генерално, вредност од 1000 о/мин се дефинише као коефицијент повратне електромоторне силе = просечна вредност/брзина повратне електромоторне силе. Коефицијент повратне ЕМФ је важан параметар мотора. Овде треба напоменути да се повратна електромоторна сила под оптерећењем стално мења пре него што брзина постане стабилна. Из формуле (1) можемо знати да је повратна електромоторна сила под оптерећењем мања од напона терминала. Ако је задња електромоторна сила већа од напона терминала, она постаје генератор и излази напон споља. Пошто су отпор и струја у стварном раду мали, вредност повратне електромоторне силе је приближно једнака напону на терминалу и ограничена је номиналном вредношћу напона на терминалу.

3. Физичко значење повратне електромоторне силе

Замислите шта би се десило да повратни ЕМФ не постоји? Из једначине (1) можемо видети да је без задње ЕМФ, цео мотор еквивалентан чистом отпорнику, постајући уређај који генерише много топлоте, што је супротно претварању електричне енергије мотора у механичку енергију. једначина конверзије електричне енергије,УИ је улазна електрична енергија, као што је улазна електрична енергија за батерију, мотор или трансформатор; И2Рт је енергија губитка топлоте у сваком кругу, што је врста енергије губитка топлоте, што је мања то боље; разлика између улазне електричне енергије и електричне енергије губитка топлоте, то је корисна енергија која одговара задњој електромоторној сили.Другим речима, повратни ЕМФ се користи за генерисање корисне енергије и обрнуто је повезан са губитком топлоте. Што је енергија губитка топлоте већа, то је мања достижна корисна енергија. Објективно гледано, повратна електромоторна сила троши електричну енергију у колу, али то није „губитак“. Део електричне енергије који одговара задњој електромоторној сили ће се претворити у корисну енергију за електричну опрему, као што је механичка енергија мотора, хемијска енергија батерија итд.

Из овога се види да величина задње електромоторне силе означава способност електричне опреме да претвори укупну улазну енергију у корисну енергију, што одражава ниво конверзионе способности електричне опреме.

4. Од чега зависи величина повратне електромоторне силе?

Формула за израчунавање повратне електромоторне силе је:

Е је електромоторна сила завојнице, ψ је магнетни флукс, ф је фреквенција, Н је број завоја, а Φ је магнетни флукс.
На основу горње формуле, верујем да свако може да каже неколико фактора који утичу на величину задње електромоторне силе. Ево једног чланка да резимирамо:

(1) Повратна ЕМФ је једнака брзини промене магнетног флукса. Што је већа брзина, то је већа брзина промене и већи је повратни ЕМФ.

(2) Сам магнетни флукс једнак је броју обртаја помноженом са једноокретним магнетним флуксом. Дакле, што је већи број окрета, то је већи магнетни флукс и већи повратни ЕМФ.

(3) Број завоја је везан за шему намотаја, као што је веза звезда-трокут, број завоја по утору, број фаза, број зубаца, број паралелних грана и шема пуног или кратког корака.

(4) Једноокретни магнетни флукс једнак је магнетомоторној сили подељеној са магнетним отпором. Дакле, што је већа магнетомоторна сила, то је мањи магнетни отпор у правцу магнетног флукса и већи је повратни ЕМФ.

(5) Магнетни отпор је повезан са ваздушним јазом и координацијом полова и прореза. Што је већи ваздушни зазор, већи је магнетни отпор и мањи повратни ЕМФ. Координација стуб-слот је компликованија и захтева посебну анализу.

(6) Магнетомоторна сила је повезана са резидуалним магнетизмом магнета и ефективном површином магнета. Што је већи резидуални магнетизам, већи је задњи ЕМФ. Ефективна област је повезана са смером магнетизације, величином и положајем магнета и захтева посебну анализу.

(7) Преостали магнетизам је повезан са температуром. Што је температура виша, то је мањи повратни ЕМФ.

Укратко, фактори који утичу на повратну ЕМФ укључују брзину ротације, број обртаја по утору, број фаза, број паралелних грана, пуни и кратки корак, магнетно коло мотора, дужину ваздушног јаза, подударање полова и прореза, резидуални магнетизам магнетног челика , положај и величина магнетног челика, смер магнетизације магнетног челика и температура.

5. Како одабрати величину повратне електромоторне силе у дизајну мотора?

У дизајну мотора, повратни ЕМФ Е је веома важан. Ако је задњи ЕМФ добро дизајниран (одговарајућа величина, ниско изобличење таласног облика), мотор је добар. Задњи ЕМФ има неколико главних ефеката на мотор:

1. Величина повратног ЕМФ-а одређује слабу магнетну тачку мотора, а слаба магнетна тачка одређује дистрибуцију карте ефикасности мотора.
2. Стопа изобличења таласног облика задње ЕМФ утиче на обртни момент мотора и глаткоћу излазног обртног момента када мотор ради.
3. Величина задње ЕМФ директно одређује коефицијент обртног момента мотора, а коефицијент задње ЕМФ је пропорционалан коефицијенту обртног момента.
Из овога се могу добити следеће контрадикције у дизајну мотора:
а. Када је задњи ЕМФ велики, мотор може да одржи висок обртни момент на граничној струји контролера у области рада при малим брзинама, али не може да даје обртни момент при великој брзини, па чак и не може да достигне очекивану брзину;
б. Када је задњи ЕМФ мали, мотор и даље има излазни капацитет у области великих брзина, али обртни момент се не може постићи при истој струји контролера при малој брзини.

6. Позитиван утицај повратне ЕМФ на моторе са трајним магнетима.

Постојање повратне ЕМФ је веома важно за рад мотора са трајним магнетима. Може донијети неке предности и посебне функције моторима:
а. Уштеда енергије
Повратни ЕМФ генерисан моторима са трајним магнетом може смањити струју мотора, чиме се смањује губитак снаге, смањује губитак енергије и постиже се сврха уштеде енергије.
б. Повећајте обртни момент
Задњи ЕМФ је супротан напону напајања. Када се брзина мотора повећава, повратни ЕМФ се такође повећава. Обрнути напон ће смањити индуктивност намотаја мотора, што ће резултирати повећањем струје. Ово омогућава мотору да генерише додатни обртни момент и побољша перформансе снаге мотора.
ц. Реверзно успоравање
Након што мотор са перманентним магнетом изгуби снагу, због постојања повратног ЕМФ-а, он може да настави да генерише магнетни флукс и да ротор настави да се ротира, што формира ефекат повратне брзине повратне ЕМФ, што је веома корисно у неким апликацијама, као што је нпр. као алатне машине и друга опрема.

Укратко, повратни ЕМФ је неизоставан елемент мотора са трајним магнетима. Он доноси многе предности моторима са трајним магнетима и игра веома важну улогу у дизајну и производњи мотора. Величина и таласни облик повратне ЕМФ зависе од фактора као што су дизајн, производни процес и услови коришћења мотора са перманентним магнетом. Величина и таласни облик повратне ЕМФ имају важан утицај на перформансе и стабилност мотора.

Анхуи Мингтенг Перманент Магнет Елецтромецханицал Екуипмент Цо., Лтд. (хттпс://ввв.мингтенгмотор.цом/)је професионални произвођач синхроних мотора са перманентним магнетом. Наш технички центар има више од 40 радника за истраживање и развој, подељених у три одељења: дизајн, процес и тестирање, специјализован за истраживање и развој, дизајн и иновације процеса синхроних мотора са трајним магнетима. Користећи професионални софтвер за дизајн и саморазвијене програме специјалног дизајна мотора са перманентним магнетом, током процеса дизајна и производње мотора, величина и таласни облик задње електромоторне силе ће се пажљиво размотрити у складу са стварним потребама и специфичним условима рада корисника како би се осигурало перформансе и стабилност мотора и побољшати енергетску ефикасност мотора.

Ауторска права: Овај чланак је поновно штампање јавног броја ВеЦхат-а „电机技术及应用“, оригиналне везе хттпс://мп.веикин.кк.цом/с/е-НаЈАцС1рЗГхСГНПв2ифв

Овај чланак не представља ставове наше компаније. Ако имате различита мишљења или ставове, исправите нас!