Pastāvīgā magnēta sinhronā motora atpakaļejošais EMF

Pastāvīgā magnēta sinhronā motora atpakaļejošais EMF

1. Kā tiek ģenerēts pretelektromagnētiskais lauks (EML)?

Atgriezeniskā elektromotoriskā spēka ģenerēšana ir viegli saprotama. Princips ir tāds, ka vadītājs pārgriež magnētiskās spēka līnijas. Kamēr starp abiem pastāv relatīva kustība, magnētiskais lauks var būt nekustīgs un vadītājs to pārgriež, vai arī vadītājs var būt nekustīgs un magnētiskais lauks kustas.

Sinhronajiem motoriem ar pastāvīgajiem magnētiem spoles ir piestiprinātas pie statora (vadītāja), bet pastāvīgie magnēti ir piestiprināti pie rotora (magnētiskais lauks). Kad rotors griežas, uz rotora esošo pastāvīgo magnētu radītais magnētiskais lauks griežas, un statora spoles to nogriež, radot spolēs pretējo elektrodzinējspēku. Kāpēc to sauc par pretējo elektrodzinējspēku? Kā norāda nosaukums, pretējā elektrodzinējspēka E virziens ir pretējs spaiļu sprieguma U virzienam (kā parādīts 1. attēlā).

1. attēls

2. Kāda ir saistība starp pretelektromagnētisko spēku (EML) un spaiļu spriegumu?

No 1. attēla var redzēt, ka attiecības starp pretējo elektromotorisko spēku un spailes spriegumu slodzes laikā ir:

Pretelektrodzinēja spēka testu parasti veic bezslodzes stāvoklī, bez strāvas un ar ātrumu 1000 apgr./min. Parasti 1000 apgr./min vērtību definē kā pretelektrodzinēja spēka koeficientu = vidējo pretelektrodzinēja spēka vērtību/ātrumu. Pretelektrodzinēja spēka koeficients ir svarīgs motora parametrs. Šeit jāatzīmē, ka pretelektrodzinēja spēks slodzes laikā pastāvīgi mainās, pirms ātrums ir stabilizējies. No formulas (1) mēs varam zināt, ka pretelektrodzinēja spēks slodzes laikā ir mazāks par spailes spriegumu. Ja pretelektrodzinēja spēks ir lielāks par spailes spriegumu, tas kļūst par ģeneratoru un izvada spriegumu uz āru. Tā kā pretestība un strāva faktiskajā darbā ir mazas, pretelektrodzinēja spēka vērtība ir aptuveni vienāda ar spailes spriegumu un to ierobežo spailes sprieguma nominālā vērtība.

3. Pretelektromotoriskā spēka fizikālā nozīme

Iedomājieties, kas notiktu, ja nebūtu pretēja EMF? No vienādojuma (1) mēs varam redzēt, ka bez pretēja EMF viss motors ir līdzvērtīgs tīram rezistoram, kļūstot par ierīci, kas rada daudz siltuma, kas ir pretēji motora elektriskās enerģijas pārveidošanai mehāniskajā enerģijā. Elektriskās enerģijas pārveidošanas vienādojumāUIt ir ieejošā elektriskā enerģija, piemēram, akumulatoram, motoram vai transformatoram ieejošā elektriskā enerģija; I2Rt ir siltuma zudumu enerģija katrā ķēdē, kas ir sava veida siltuma zudumu enerģija, jo mazāka, jo labāk; starpība starp ieejošo elektrisko enerģiju un siltuma zudumu elektrisko enerģiju, tā ir lietderīgā enerģija, kas atbilst atpakaļejošajam elektromotora spēkam.Citiem vārdiem sakot, pretelektrodzinējspēks tiek izmantots, lai ģenerētu lietderīgu enerģiju, un tas ir apgriezti proporcionāls siltuma zudumiem. Jo lielāki ir siltuma zudumu enerģijas lielumi, jo mazāka ir sasniedzamā lietderīgā enerģija. Objektīvi runājot, pretelektrodzinējspēks patērē elektrisko enerģiju ķēdē, bet tas nav "zudums". Elektriskās enerģijas daļa, kas atbilst pretelektrodzinējspēkam, tiks pārveidota par lietderīgu enerģiju elektroiekārtām, piemēram, motoru mehānisko enerģiju, akumulatoru ķīmisko enerģiju utt.

No tā var redzēt, ka pretelektromotoriskā spēka lielums nozīmē elektroiekārtas spēju pārveidot kopējo ieejas enerģiju lietderīgā enerģijā, kas atspoguļo elektroiekārtas pārveidošanas spējas līmeni.

4. No kā ir atkarīgs pretelektromotoriskā spēka lielums?

Pretējā elektromotora spēka aprēķina formula ir šāda:

E ir spoles elektromotoriskais spēks, ψ ir magnētiskā plūsma, f ir frekvence, N ir vijumu skaits un Φ ir magnētiskā plūsma.
Balstoties uz iepriekš minēto formulu, es domāju, ka ikviens droši vien var minēt dažus faktorus, kas ietekmē pretelektromotoriskā spēka lielumu. Šeit ir raksts, lai tos apkopotu:

(1) Pretelektromagnētiskais spēks (EMS) ir vienāds ar magnētiskās plūsmas izmaiņu ātrumu. Jo lielāks ātrums, jo lielāks izmaiņu ātrums un jo lielāks pretelektromagnētiskais spēks.

(2) Pati magnētiskā plūsma ir vienāda ar vijumu skaitu, kas reizināts ar viena vijuma magnētisko plūsmu. Tāpēc, jo lielāks vijumu skaits, jo lielāka magnētiskā plūsma un jo lielāks pretelektromagnētiskais spēks.

(3) Vijumu skaits ir saistīts ar tinumu shēmu, piemēram, zvaigznes-trīsstūra slēgums, vijumu skaits uz rievu, fāžu skaits, zobu skaits, paralēlo zaru skaits un pilna soļa vai īsa soļa shēma.

(4) Vienreizēja apgrieziena magnētiskā plūsma ir vienāda ar magnetodzinējspēku, dalītu ar magnētisko pretestību. Tāpēc, jo lielāks magnetodzinējspēks, jo mazāka magnētiskā pretestība magnētiskās plūsmas virzienā un jo lielāks pretelektromagnētiskais spēks.

(5) Magnētiskā pretestība ir saistīta ar gaisa spraugu un pola-rievas koordināciju. Jo lielāka gaisa sprauga, jo lielāka magnētiskā pretestība un jo mazāks pretelektromagnētiskais spēks (EML). Pola-rievas koordinācija ir sarežģītāka un prasa īpašu analīzi.

(6) Magnetodzinējspēks ir saistīts ar magnēta atlikušo magnētismu un magnēta efektīvo laukumu. Jo lielāks atlikušais magnētisms, jo lielāks pretelektromagnētiskais spēks. Efektīvais laukums ir saistīts ar magnēta magnetizācijas virzienu, izmēru un novietojumu, un tam nepieciešama īpaša analīze.

(7) Atlikušais magnētisms ir saistīts ar temperatūru. Jo augstāka temperatūra, jo mazāks pretelektromagnētiskais spēks.

Rezumējot, faktori, kas ietekmē pretējo elektromagnētisko lauku (EML), ir rotācijas ātrums, apgriezienu skaits uz rievu, fāžu skaits, paralēlo zaru skaits, pilnais un īsais solis, motora magnētiskā ķēde, gaisa spraugas garums, polu un rievu saskaņošana, magnētiskā tērauda atlikušais magnētisms, magnētiskā tērauda izvietojums un izmērs, magnētiskā tērauda magnetizācijas virziens un temperatūra.

5. Kā izvēlēties pretelektrodzinēja spēka lielumu motora konstrukcijā?

Motora konstrukcijā pretējam EDS ir ļoti svarīgs. Ja pretējais EDS ir labi projektēts (atbilstošs izmērs, zema viļņu formas deformācija), motors ir labs. Pretējam EDS ir vairākas būtiskas ietekmes uz motoru:

1. Aizmugurējā EMF lielums nosaka motora vājo magnētisko punktu, un vājais magnētiskais punkts nosaka motora efektivitātes kartes sadalījumu.
2. Pretējā EMF viļņu formas kropļojuma ātrums ietekmē motora pulsācijas griezes momentu un griezes momenta izejas vienmērīgumu, kad motors darbojas.
3. Aizmugurējā EMF lielums tieši nosaka motora griezes momenta koeficientu, un aizmugurējā EMF koeficients ir proporcionāls griezes momenta koeficientam.
No tā var iegūt šādas pretrunas motora konstrukcijā:
a. Kad pretējais EMF ir liels, motors var uzturēt augstu griezes momentu pie regulatora robežstrāva zemā ātruma darbības zonā, bet tas nevar izvadīt griezes momentu lielā ātrumā un pat nevar sasniegt paredzēto ātrumu;
b. Kad pretelektromagnētiskais spēks (EMF) ir mazs, motoram joprojām ir izejas jauda liela ātruma zonā, bet griezes momentu nevar sasniegt ar tādu pašu regulatora strāvu mazā ātrumā.

6. Pretelektromagnētiskā lauka (EML) pozitīvā ietekme uz pastāvīgā magnēta motoriem.

Pretelektromagnētiskā lauka (EML) esamība ir ļoti svarīga pastāvīgo magnētu motoru darbībai. Tā var sniegt motoriem dažas priekšrocības un īpašas funkcijas:
a. Enerģijas taupīšana
Pastāvīgo magnētu motoru radītais atpakaļejošais EMF var samazināt motora strāvu, tādējādi samazinot jaudas zudumus, samazinot enerģijas zudumus un sasniedzot enerģijas taupīšanas mērķi.
b. Palieliniet griezes momentu
Pretējais EDS ir pretējs barošanas spriegumam. Palielinoties motora ātrumam, palielinās arī pretējais EDS. Pretējais spriegums samazinās motora tinuma induktivitāti, kā rezultātā palielinās strāva. Tas ļauj motoram ģenerēt papildu griezes momentu un uzlabot motora jaudas veiktspēju.
c. Atpakaļgaitas palēninājums
Pēc tam, kad pastāvīgā magnēta motors zaudē jaudu, pateicoties pretējam EMF, tas var turpināt ģenerēt magnētisko plūsmu un likt rotoram turpināt griezties, radot pretēja EMF efektu apgrieztā ātrumā, kas ir ļoti noderīgi dažās lietojumprogrammās, piemēram, darbgaldos un citās iekārtās.

Īsāk sakot, pretelektromagnētiskais spēks (EMS) ir neaizstājams pastāvīgā magnēta motoru elements. Tas sniedz daudzas priekšrocības pastāvīgā magnēta motoriem un tam ir ļoti svarīga loma motoru projektēšanā un ražošanā. Pretelektromagnētiskā spēka lielums un viļņu forma ir atkarīgi no tādiem faktoriem kā pastāvīgā magnēta motora konstrukcija, ražošanas process un lietošanas apstākļi. Pretelektromagnētiskā spēka lielumam un viļņu formai ir būtiska ietekme uz motora veiktspēju un stabilitāti.

Anhui Mingteng pastāvīgā magnēta elektromehānisko iekārtu Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)ir profesionāls pastāvīgā magnēta sinhrono motoru ražotājs. Mūsu tehniskajā centrā strādā vairāk nekā 40 pētniecības un attīstības darbinieku, kas ir sadalīti trīs nodaļās: projektēšanas, procesu un testēšanas, specializējoties pastāvīgā magnēta sinhrono motoru pētniecībā un attīstībā, projektēšanā un procesu inovācijās. Izmantojot profesionālu projektēšanas programmatūru un pašu izstrādātas pastāvīgā magnēta motoru īpašas projektēšanas programmas, motora projektēšanas un ražošanas procesā pretelektrodzinēja spēka lielums un viļņu forma tiks rūpīgi apsvērta atbilstoši lietotāja faktiskajām vajadzībām un īpašajiem darba apstākļiem, lai nodrošinātu motora veiktspēju un stabilitāti, kā arī uzlabotu motora energoefektivitāti.

Autortiesības: šis raksts ir WeChat publiskā numura “电机技术及应用” atkārtota izdruka, sākotnējā saite https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw

Šis raksts neatspoguļo mūsu uzņēmuma viedokli. Ja jums ir atšķirīgs viedoklis vai uzskati, lūdzu, palabojiet mūs!