Terug-EMK van Permanente Magneet Sinchrone Motor
1. Hoe word terug-EMF gegenereer?
Die opwekking van terug-elektromotoriese krag is maklik om te verstaan. Die beginsel is dat die geleier die magnetiese kraglyne sny. Solank daar relatiewe beweging tussen die twee is, kan die magneetveld stilstaan en die geleier dit sny, of die geleier kan stilstaan en die magneetveld beweeg.
Vir permanente magneet sinchrone motors, is hul spoele op die stator (geleier) vas en permanente magnete is op die rotor (magneetveld) vas. Wanneer die rotor roteer, sal die magneetveld wat deur die permanente magnete op die rotor gegenereer word, roteer en deur die spoele op die stator gesny word, wat 'n terugelektromotoriese krag in die spoele genereer. Waarom word dit 'n terugelektromotoriese krag genoem? Soos die naam aandui, is die rigting van die terugelektromotoriese krag E teenoor die rigting van die terminaalspanning U (soos getoon in Figuur 1).
Figuur 1
2. Wat is die verband tussen terug-EMK en terminaalspanning?
Dit kan uit Figuur 1 gesien word dat die verband tussen die terugelektromotoriese krag en die terminaalspanning onder las is:
Die terug-elektromotoriese kragtoets word gewoonlik uitgevoer onder geen lastoestand, sonder stroom en teen 'n spoed van 1000 rpm. Oor die algemeen word die waarde van 1000 rpm gedefinieer as terug-EMK-koëffisiënt = gemiddelde terug-EMK-waarde/spoed. Terug-EMK-koëffisiënt is 'n belangrike parameter van die motor. Daar moet hier op gelet word dat die terug-EMK onder las voortdurend verander voordat die spoed stabiel is. Uit formule (1) kan ons weet dat die terug-elektromotoriese krag onder las kleiner is as die terminaalspanning. As die terug-elektromotoriese krag groter is as die terminaalspanning, word dit 'n generator en lewer spanning na buite. Aangesien die weerstand en stroom in werklike werk klein is, is die waarde van die terug-elektromotoriese krag ongeveer gelyk aan die terminaalspanning en word dit beperk deur die nominale waarde van die terminaalspanning.
3. Die fisiese betekenis van terug-elektromotoriese krag
Stel jou voor wat sou gebeur as die terug-EMK nie bestaan het nie? Uit vergelyking (1) kan ons sien dat sonder die terug-EMK, die hele motor gelykstaande is aan 'n suiwer weerstand, wat 'n toestel word wat baie hitte opwek, wat teenstrydig is met die motor se omskakeling van elektriese energie na meganiese energie. In die vergelyking vir elektriese energie-omskakeling
,UIt is die inset-elektriese energie, soos die inset-elektriese energie na 'n battery, motor of transformator; I2Rt is die hitteverliesenergie in elke stroombaan, wat 'n soort hitteverliesenergie is, hoe kleiner hoe beter; die verskil tussen die inset-elektriese energie en die hitteverlies-elektriese energie.Dit is die nuttige energie wat ooreenstem met die terugwaartse elektromotoriese krag.
Met ander woorde, teen-EMK word gebruik om nuttige energie op te wek en is omgekeerd verwant aan hitteverlies. Hoe groter die hitteverliesenergie, hoe kleiner die bereikbare nuttige energie. Objektief gesproke verbruik teen-elektromotoriese krag elektriese energie in die stroombaan, maar dit is nie 'n "verlies" nie. Die deel van die elektriese energie wat ooreenstem met die teen-elektromotoriese krag sal omgeskakel word in nuttige energie vir elektriese toerusting, soos meganiese energie van motors, chemiese energie van batterye, ens.
Hieruit kan gesien word dat die grootte van die terugelektromotoriese krag die vermoë van die elektriese toerusting beteken om die totale insetenergie in bruikbare energie om te skakel, wat die vlak van die elektriese toerusting se omskakelingsvermoë weerspieël.
4. Waarvan hang die grootte van die terugelektromotoriese krag af?
Die berekeningsformule vir die terugwaartse elektromotoriese krag is:
E is die elektromotoriese krag van die spoel, ψ is die magnetiese vloed, f is die frekwensie, N is die aantal windings, en Φ is die magnetiese vloed.
Gebaseer op die bogenoemde formule, glo ek almal kan waarskynlik 'n paar faktore noem wat die grootte van die terug-elektromotoriese krag beïnvloed. Hier is 'n artikel om op te som:
(1) Teen-EMK is gelyk aan die tempo van verandering van magnetiese vloed. Hoe hoër die spoed, hoe groter die tempo van verandering en hoe groter die teen-EMK.
(2) Die magnetiese vloed self is gelyk aan die aantal windings vermenigvuldig met die enkelwinding magnetiese vloed. Daarom, hoe hoër die aantal windings, hoe groter die magnetiese vloed en hoe groter die terug-EMK.
(3) Die aantal windings hou verband met die windingskema, soos ster-delta-verbinding, aantal windings per gleuf, aantal fases, aantal tande, aantal parallelle takke, en voltoon- of korttoonskema.
(4) Enkeldraai-magnetiese vloed is gelyk aan die magnetomotoriese krag gedeel deur die magnetiese weerstand. Daarom, hoe groter die magnetomotoriese krag, hoe kleiner die magnetiese weerstand in die rigting van die magnetiese vloed en hoe groter die terug-EMK.
(5) Magnetiese weerstand hou verband met lugspleet en pool-gleuf-koördinasie. Hoe groter die lugspleet, hoe groter die magnetiese weerstand en hoe kleiner die terug-EMK. Pool-gleuf-koördinasie is meer ingewikkeld en vereis spesifieke analise.
(6) Magnetomotoriese krag hou verband met die residuele magnetisme van die magneet en die effektiewe area van die magneet. Hoe groter die residuele magnetisme, hoe hoër die terug-EMK. Die effektiewe area hou verband met die magnetiseringsrigting, grootte en plasing van die magneet en vereis spesifieke analise.
(7) Residuele magnetisme hou verband met temperatuur. Hoe hoër die temperatuur, hoe kleiner die terug-EMK.
Opsommend sluit die faktore wat teen-EMK beïnvloed, rotasiespoed, aantal windings per gleuf, aantal fases, aantal parallelle takke, volle steek en kort steek, motormagnetiese stroombaan, lugspleetlengte, pool-gleuf-ooreenstemming, residuele magnetisme van magnetiese staal, plasing en grootte van magnetiese staal, magnetisasierigting van magnetiese staal, en temperatuur in.
5. Hoe om die grootte van die terugelektromotoriese krag in motorontwerp te kies?
In motorontwerp is teen-EMK E baie belangrik. As die teen-EMK goed ontwerp is (gepaste grootte, lae golfvormvervorming), is die motor goed. Die teen-EMK het verskeie belangrike effekte op die motor:
1. Die grootte van die terug-EMK bepaal die swak magnetiese punt van die motor, en die swak magnetiese punt bepaal die verspreiding van die motordoeltreffendheidskaart.
2. Die vervormingstempo van die terug-EMK-golfvorm beïnvloed die motor se rimpelmoment en die gladheid van die wringkraguitset wanneer die motor loop.
3. Die grootte van die terug-EMK bepaal direk die wringkragkoëffisiënt van die motor, en die terug-EMK-koëffisiënt is eweredig aan die wringkragkoëffisiënt.
Hieruit kan die volgende teenstrydighede in motorontwerp verkry word:
a. Wanneer die terug-EMK groot is, kan die motor hoë wringkrag by die beheerder se limietstroom in die laespoed-bedryfsarea handhaaf, maar dit kan nie wringkrag teen hoë spoed lewer nie, en kan selfs nie die verwagte spoed bereik nie;
b. Wanneer die terug-EMK klein is, het die motor steeds uitsetkapasiteit in die hoëspoedgebied, maar die wringkrag kan nie teen dieselfde beheerstroom teen lae spoed bereik word nie.
6. Die positiewe impak van terug-EMK op permanente magneetmotors.
Die bestaan van terug-EMK is baie belangrik vir die werking van permanente magneetmotors. Dit kan 'n paar voordele en spesiale funksies vir die motors inhou:
a. Energiebesparing
Die terug-EMK wat deur permanente magneetmotors gegenereer word, kan die stroom van die motor verminder, waardeur kragverlies, energieverlies verminder en die doel van energiebesparing bereik word.
b. Verhoog die wringkrag
Die terugwaartse EMK is teenoorgesteld aan die kragtoevoerspanning. Wanneer die motorspoed toeneem, neem die terugwaartse EMK ook toe. Die terugwaartse spanning sal die induktansie van die motorwikkeling verminder, wat lei tot 'n toename in stroom. Dit laat die motor toe om addisionele wringkrag te genereer en die kragprestasie van die motor te verbeter.
c. Omgekeerde vertraging
Nadat die permanente magneetmotor krag verloor het, as gevolg van die bestaan van terug-EMK, kan dit voortgaan om magnetiese vloed te genereer en die rotor te laat aanhou draai, wat die effek van terug-EMK-omkeerspoed vorm, wat baie nuttig is in sommige toepassings, soos masjiengereedskap en ander toerusting.
Kortliks, teen-EMK is 'n onontbeerlike element van permanente magneetmotors. Dit bring baie voordele vir permanente magneetmotors en speel 'n baie belangrike rol in die ontwerp en vervaardiging van motors. Die grootte en golfvorm van teen-EMK hang af van faktore soos die ontwerp, vervaardigingsproses en gebruiksomstandighede van die permanente magneetmotor. Die grootte en golfvorm van teen-EMK het 'n belangrike invloed op die werkverrigting en stabiliteit van die motor.
Anhui Mingteng Permanente Magneet Elektromeganiese Toerusting Maatskappy, Bpk. (https://www.mingtengmotor.com/)is 'n professionele vervaardiger van permanente magneet sinchrone motors. Ons tegniese sentrum het meer as 40 O&O-personeel, verdeel in drie departemente: ontwerp, proses en toetsing, wat spesialiseer in die navorsing en ontwikkeling, ontwerp en prosesinnovasie van permanente magneet sinchrone motors. Deur gebruik te maak van professionele ontwerpsagteware en selfontwikkelde permanente magneet motor spesiale ontwerpprogramme, sal die grootte en golfvorm van die terug elektromotoriese krag tydens die motorontwerp- en vervaardigingsproses noukeurig oorweeg word volgens die werklike behoeftes en spesifieke werksomstandighede van die gebruiker om die werkverrigting en stabiliteit van die motor te verseker en die energie-doeltreffendheid van die motor te verbeter.
Kopiereg: Hierdie artikel is 'n herdruk van die WeChat publieke nommer "电机技术及应用", die oorspronklike skakel https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw
Hierdie artikel verteenwoordig nie ons maatskappy se sienings nie. Indien u verskillende menings of sienings het, korrigeer ons asseblief!
Plasingstyd: 20 Augustus 2024