Pastāvīgā magnēta sinhronā motora aizmugures EMF

Pastāvīgā magnēta sinhronā motora aizmugures EMF

1. Kā tiek ģenerēts atpakaļ EML?

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

Pastāvīgo magnētu sinhronajiem motoriem to spoles ir piestiprinātas pie statora (vadītāja), bet pastāvīgie magnēti ir piestiprināti pie rotora (magnētiskais lauks). Kad rotors griežas, magnētiskais lauks, ko rada pastāvīgie magnēti uz rotora, griezīsies, un to pārgriezīs statora spoles, radot spoles atpakaļejošu elektromotora spēku. Kāpēc to sauc par atpakaļgaitas elektromotora spēku? Kā norāda nosaukums, aizmugures elektromotora spēka E virziens ir pretējs spailes sprieguma U virzienam (kā parādīts 1. attēlā).

1. attēls

2.Kāda ir saistība starp aizmugures EMF un spailes spriegumu?

No 1. attēla var redzēt, ka attiecība starp aizmugurējo elektromotora spēku un spailes spriegumu zem slodzes ir:

Aizmugurējā elektromotora spēka testu parasti veic tukšgaitas stāvoklī, bez strāvas un ar ātrumu 1000 apgr./min. Parasti vērtību 1000 apgr./min definē kā pret-EMF koeficientu = vidējā atpakaļ-EMF vērtība/ātrums. Atpakaļ-EMF koeficients ir svarīgs motora parametrs. Šeit jāatzīmē, ka aizmugures EMF zem slodzes pastāvīgi mainās, pirms ātrums ir stabils. No formulas (1) mēs varam zināt, ka aizmugurējais elektromotora spēks zem slodzes ir mazāks par spailes spriegumu. Ja aizmugurējais elektromotora spēks ir lielāks par spailes spriegumu, tas kļūst par ģeneratoru un izvada spriegumu uz ārpusi. Tā kā faktiskā darba pretestība un strāva ir maza, aizmugurējā elektromotora spēka vērtība ir aptuveni vienāda ar spailes spriegumu un to ierobežo spailes sprieguma nominālā vērtība.

3. Muguras elektromotora spēka fiziskā nozīme

Iedomājieties, kas notiktu, ja aizmugurējais EMF nepastāvētu? No (1) vienādojuma var redzēt, ka bez aizmugurējā EMF viss motors ir līdzvērtīgs tīram rezistoram, kļūstot par ierīci, kas ģenerē daudz siltuma, kas ir pretrunā ar motora veikto elektroenerģijas pārvēršanu mehāniskajā enerģijā. elektroenerģijas pārveidošanas vienādojums,UIt ir ieejas elektriskā enerģija, piemēram, akumulatorā, motorā vai transformatorā ievadītā elektriskā enerģija; I2Rt ir siltuma zudumu enerģija katrā ķēdē, kas ir sava veida siltuma zudumu enerģija, jo mazāks, jo labāk; starpība starp ieejas elektrisko enerģiju un siltuma zudumu elektrisko enerģiju, tā ir lietderīgā enerģija, kas atbilst aizmugurējam elektromotora spēkamCitiem vārdiem sakot, aizmugurējo EMF izmanto, lai radītu lietderīgu enerģiju, un tas ir apgriezti saistīts ar siltuma zudumiem. Jo lielāka siltuma zudumu enerģija, jo mazāka ir sasniedzamā lietderīgā enerģija. Objektīvi runājot, aizmugures elektromotora spēks ķēdē patērē elektrisko enerģiju, bet tas nav “zaudējums”. Elektriskās enerģijas daļa, kas atbilst aizmugures elektromotora spēkam, tiks pārvērsta elektroiekārtām noderīgā enerģijā, piemēram, motoru mehāniskajā enerģijā, akumulatoru ķīmiskajā enerģijā utt.

No tā var redzēt, ka aizmugures elektromotora spēka lielums nozīmē elektroiekārtas spēju kopējo pievadīto enerģiju pārvērst lietderīgā enerģijā, kas atspoguļo elektroiekārtas pārveidošanas spēju līmeni.

4. No kā ir atkarīgs aizmugures elektromotora spēka lielums?

Aizmugurējā elektromotora spēka aprēķina formula ir:

E ir spoles elektromotora spēks, ψ ir magnētiskā plūsma, f ir frekvence, N ir apgriezienu skaits un Φ ir magnētiskā plūsma.
Pamatojoties uz iepriekš minēto formulu, es uzskatu, ka ikviens, iespējams, var pateikt dažus faktorus, kas ietekmē muguras elektromotora spēka lielumu. Šeit ir raksts, lai apkopotu:

(1) Aizmugurējais EMF ir vienāds ar magnētiskās plūsmas izmaiņu ātrumu. Jo lielāks ātrums, jo lielāks ir izmaiņu ātrums un lielāks aizmugurējais EMF.

(2) Pati magnētiskā plūsma ir vienāda ar apgriezienu skaitu, kas reizināts ar viena pagrieziena magnētisko plūsmu. Tāpēc, jo lielāks ir apgriezienu skaits, jo lielāka ir magnētiskā plūsma un lielāks aizmugurējais EMF.

(3) Pagriezienu skaits ir saistīts ar tinumu shēmu, piemēram, zvaigznes-trīssavienojums, apgriezienu skaits vienā spraugā, fāžu skaits, zobu skaits, paralēlo zaru skaits un pilna soļa vai īsa soļa shēma.

(4) Viena pagrieziena magnētiskā plūsma ir vienāda ar magnetomotīves spēku, kas dalīts ar magnētisko pretestību. Tāpēc, jo lielāks ir magnetomotīves spēks, jo mazāka ir magnētiskā pretestība magnētiskās plūsmas virzienā un lielāka aizmugurējā EMF.

(5) Magnētiskā pretestība ir saistīta ar gaisa spraugu un polu spraugas koordināciju. Jo lielāka ir gaisa sprauga, jo lielāka ir magnētiskā pretestība un mazāks aizmugurējais EMF. Polu-slotu koordinēšana ir sarežģītāka un prasa īpašu analīzi.

(6) Magnetomotīves spēks ir saistīts ar magnēta atlikušo magnētismu un magnēta efektīvo laukumu. Jo lielāks ir atlikušais magnētisms, jo augstāks ir aizmugurējais EMF. Efektīvā zona ir saistīta ar magnēta magnetizācijas virzienu, izmēru un novietojumu, un tai ir nepieciešama īpaša analīze.

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

Rezumējot, faktori, kas ietekmē aizmugurējo EMF, ietver griešanās ātrumu, apgriezienu skaitu spraugā, fāžu skaitu, paralēlo zaru skaitu, pilnu un īsu soli, motora magnētisko ķēdi, gaisa spraugas garumu, polu spraugas saskaņošanu, magnētiskā tērauda atlikušo magnētismu. , magnētiskā tērauda izvietojums un izmērs, magnētiskā tērauda magnetizācijas virziens un temperatūra.

5. Kā izvēlēties aizmugurējā elektromotora spēka lielumu motora konstrukcijā?

Motora konstrukcijā aizmugures EMF E ir ļoti svarīga. Ja aizmugurējais EMF ir labi izstrādāts (atbilstošs izmērs, zems viļņu formas kropļojums), motors ir labs. Aizmugurējam EMF 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. Aizmugurējās EMF viļņu formas kropļojumu līmenis ietekmē motora pulsācijas griezes momentu un griezes momenta izvades vienmērīgumu, kad motors darbojas.
3. Aizmugurējā EMF lielums tieši nosaka motora griezes momenta koeficientu, un aizmugures EMF koeficients ir proporcionāls griezes momenta koeficientam.
No tā var iegūt šādas motora konstrukcijas pretrunas:
a. Ja aizmugurējais EMF ir liels, motors var uzturēt augstu griezes momentu pie regulatora robežstrāvas zema ātruma darbības zonā, taču tas nevar izvadīt griezes momentu lielā ātrumā un pat nevar sasniegt paredzēto ātrumu;
b. Ja aizmugurējais EMF ir mazs, motoram joprojām ir izejas jauda ātrgaitas zonā, bet griezes momentu nevar sasniegt ar tādu pašu kontroliera strāvu zemā ātrumā.

6. Muguras EMF pozitīvā ietekme uz pastāvīgo magnētu motoriem.

Pastāvīgo magnētu motoru darbībai ļoti svarīga ir aizmugures EMF esamība. Tas var dot motoriem dažas priekšrocības un īpašas funkcijas:
a. Enerģijas taupīšana
Pastāvīgo magnētu motoru radītais aizmugurējais EMF var samazināt motora strāvu, tādējādi samazinot jaudas zudumus, samazinot enerģijas zudumus un sasniedzot enerģijas taupīšanas mērķi.
b. Palieliniet griezes momentu
Aizmugurējais EMF ir pretējs barošanas avota spriegumam. Palielinoties motora ātrumam, palielinās arī aizmugurējais EMF. Reversais spriegums samazinās motora tinuma induktivitāti, kā rezultātā palielināsies strāva. Tas ļauj motoram radīt papildu griezes momentu un uzlabot motora jaudas veiktspēju.
c. Reversais palēninājums
Pēc tam, kad pastāvīgā magnēta motors zaudē jaudu, jo pastāv aizmugurējais EML, tas var turpināt ģenerēt magnētisko plūsmu un likt rotoram turpināt griezties, kas veido atpakaļgaitas EMF apgrieztā ātruma efektu, kas ir ļoti noderīgi dažās lietojumprogrammās, piemēram, kā darbgaldi un citas iekārtas.

Īsāk sakot, aizmugures EMF ir neaizstājams pastāvīgo magnētu motoru elements. Tas sniedz daudz priekšrocību pastāvīgo magnētu motoriem, un tam ir ļoti svarīga loma motoru projektēšanā un ražošanā. Aizmugurējā EMF izmērs un viļņu forma ir atkarīga no tādiem faktoriem kā pastāvīgā magnēta motora konstrukcija, ražošanas process un lietošanas apstākļi. Aizmugurējā EMF izmēram un viļņu formai ir būtiska ietekme uz motora veiktspēju un stabilitāti.

Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)ir profesionāls pastāvīgo magnētu sinhrono motoru ražotājs. Mūsu tehniskajā centrā ir vairāk nekā 40 pētniecības un attīstības darbinieku, kas sadalīti trīs nodaļās: projektēšana, process un testēšana, kas specializējas pastāvīgo magnētu sinhrono motoru pētniecībā un attīstībā, projektēšanā un procesu jauninājumos. Izmantojot profesionālu projektēšanas programmatūru un pašu izstrādātas pastāvīgā magnēta motora īpašas projektēšanas programmas, motora projektēšanas un ražošanas procesā tiks rūpīgi apsvērts aizmugurējā elektromotora spēka lielums un viļņu forma atbilstoši lietotāja faktiskajām vajadzībām un īpašajiem darba apstākļiem, lai nodrošinātu motora veiktspēju un stabilitāti un uzlabo 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 uzskatus. Ja jums ir atšķirīgi viedokļi vai uzskati, lūdzu, labojiet mūs!