Püsimagnetiga sünkroonmootori tagumine EMF
1. Kuidas tekib tagasi EMF?
Tagumise elektromotoorjõu teket on lihtne mõista. Põhimõte seisneb selles, et juht lõikab magnetilisi jõujooni. Kuni nende kahe vahel on suhteline liikumine, võib magnetväli olla paigal ja juht lõikab seda või juht võib olla paigal ja magnetväli liigub.
Püsimagnetiga sünkroonmootorite puhul on nende mähised fikseeritud staatorile (juhile) ja püsimagnetid rootorile (magnetväli). Kui rootor pöörleb, pöörleb rootoril olevate püsimagnetite tekitatud magnetväli ja staatori mähised lõikavad seda läbi, tekitades mähistes tagasi elektromotoorjõu. Miks nimetatakse seda tagasi elektromotoorjõuks? Nagu nimigi ütleb, on tagumise elektromotoorjõu E suund vastupidine klemmipinge U suunale (nagu on näidatud joonisel 1).
Joonis 1
2.Milline seos on tagumise EMF ja klemmi pinge vahel?
Jooniselt 1 on näha, et tagasilöögi elektromotoorjõu ja koormuse all oleva klemmi pinge vaheline seos on:
Tagasiulatuva elektromotoorjõu test viiakse tavaliselt läbi tühikäigul, ilma vooluta ja kiirusel 1000 p/min. Üldjuhul määratletakse väärtus 1000 p/min kui tagasi-EMF koefitsient = keskmine tagasi-EMF väärtus/kiirus. Tagasi-EMF koefitsient on mootori oluline parameeter. Siinkohal tuleb märkida, et koormuse all olev taga-EMF muutub pidevalt, enne kui kiirus on stabiilne. Valemist (1) saame teada, et koormuse all olev tagumine elektromotoorjõud on terminali pingest väiksem. Kui tagumine elektromotoorjõud on terminali pingest suurem, muutub see generaatoriks ja väljastab pinge väljapoole. Kuna tegelikul tööl on takistus ja vool väikesed, on tagasilöögi elektromotoorjõu väärtus ligikaudu võrdne klemmi pingega ja on piiratud klemmi pinge nimiväärtusega.
3. Selja elektromotoorjõu füüsiline tähendus
Kujutage ette, mis juhtuks, kui tagumist EMF-i poleks olemas? Võrrandist (1) näeme, et ilma tagumise elektromagnetväljata on kogu mootor võrdväärne puhta takistiga, muutudes seadmeks, mis toodab palju soojust, mis on vastuolus mootori elektrienergia muundamisega mehaaniliseks energiaks. elektrienergia muundamise võrrand
,UIt on sisendelektrienergia, näiteks aku, mootori või trafo sisendelektrienergia; I2Rt on soojuskao energia igas vooluringis, mis on omamoodi soojuskao energia, mida väiksem, seda parem; erinevus sisendelektrienergia ja soojuskao elektrienergia vahel, see on kasulik energia, mis vastab tagumise elektromotoorjõule
Teisisõnu, tagumist EMF-i kasutatakse kasuliku energia tootmiseks ja see on pöördvõrdeliselt seotud soojuskaoga. Mida suurem on soojuskao energia, seda väiksem on saavutatav kasulik energia. Objektiivselt võttes kulutab tagasi liikuv elektromotoorjõud ahelas elektrienergiat, kuid see ei ole "kadu". Tagumise elektromotoorjõule vastav osa elektrienergiast muudetakse elektriseadmete jaoks kasulikuks energiaks, näiteks mootorite mehaaniline energia, akude keemiline energia jne.
Sellest on näha, et tagumise elektromotoorjõu suurus tähendab elektriseadme võimet muundada kogu sisendenergia kasulikuks energiaks, mis peegeldab elektriseadme muundusvõime taset.
4. Millest sõltub tagasilöögi elektromotoorjõu suurus?
Tagasilöögi elektromotoorjõu arvutamise valem on järgmine:
E on pooli elektromotoorjõud, ψ on magnetvoog, f on sagedus, N on keerdude arv ja Φ on magnetvoog.
Ülaltoodud valemi põhjal usun, et igaüks võib ilmselt öelda mõned tegurid, mis mõjutavad selja elektromotoorjõu suurust. Siin on artikkel kokkuvõtteks:
(1) Tagasi EMF võrdub magnetvoo muutumise kiirusega. Mida suurem on kiirus, seda suurem on muutuste kiirus ja seda suurem on tagumine EMF.
(2) Magnetvoog ise võrdub keerdude arvuga, mis on korrutatud ühe pöörde magnetvooga. Seega, mida suurem on pöörete arv, seda suurem on magnetvoog ja seda suurem on tagumine EMF.
(3) Pöörete arv on seotud mähise skeemiga, näiteks täht-kolmnurkühendus, keerdude arv pilu kohta, faaside arv, hammaste arv, paralleelsete harude arv ja täis- või lühisammskeem.
(4) Ühe pöörde magnetvoog võrdub magnetomotoorjõuga, mis on jagatud magnettakistusega. Seega, mida suurem on magnetomotoorjõud, seda väiksem on magnettakistus magnetvoo suunas ja seda suurem on tagumine EMF.
(5) Magnettakistus on seotud õhuvahe ja pooluste-pilu koordineerimisega. Mida suurem on õhuvahe, seda suurem on magnettakistus ja väiksem tagumine EMF. Pole-pilu koordineerimine on keerulisem ja nõuab spetsiifilist analüüsi.
(6) Magnetomotoorjõud on seotud magneti jääkmagnetismi ja magneti efektiivse pindalaga. Mida suurem on jääkmagnetism, seda suurem on tagumine EMF. Efektiivne ala on seotud magnetiseerimise suuna, suuruse ja magneti paigutusega ning nõuab spetsiifilist analüüsi.
(7) Jääkmagnetism on seotud temperatuuriga. Mida kõrgem on temperatuur, seda väiksem on tagumine EMF.
Kokkuvõtlikult võib öelda, et tagasi EMF-i mõjutavad tegurid on pöörlemiskiirus, pöörete arv pilu kohta, faaside arv, paralleelsete harude arv, täis- ja lühisamm, mootori magnetahel, õhupilu pikkus, pooluste-pilu sobitamine, magnetterasest jääkmagnetism , magnetterase paigutus ja suurus, magnetterase magnetiseerimise suund ja temperatuur.
5. Kuidas valida mootori konstruktsioonis tagakülje elektromotoorjõu suurust?
Mootori disainis on tagumine EMF E väga oluline. Kui tagumine EMF on hästi konstrueeritud (sobiv suurus, madal lainekuju moonutus), on mootor hea. Tagumisel EMF-il on mootorile mitu olulist mõju:
1. Tagumise EMF-i suurus määrab mootori nõrga magnetilise punkti ja nõrk magnetiline punkt määrab mootori efektiivsuse kaardi jaotuse.
2. Tagumise EMF lainekuju moonutuste määr mõjutab mootori pulsatsioonimomenti ja pöördemomendi väljundi sujuvust, kui mootor töötab.
3. Tagumise EMF-i suurus määrab otseselt mootori pöördemomendi koefitsiendi ja tagumise EMF-i koefitsient on võrdeline pöördemomendi koefitsiendiga.
Sellest võib mootori konstruktsioonis saada järgmised vastuolud:
a. Kui tagumine EMF on suur, suudab mootor säilitada kõrge pöördemomendi kontrolleri piirvoolu juures madala kiirusega tööpiirkonnas, kuid see ei suuda väljastada pöördemomenti suurel kiirusel ega isegi saavutada eeldatavat kiirust;
b. Kui tagumine EMF on väike, on mootoril endiselt väljundvõimsus suurel kiirusel, kuid pöördemomenti ei ole võimalik saavutada sama kontrolleri vooluga madalal kiirusel.
6. Tagumise EMF-i positiivne mõju püsimagnetmootoritele.
Tagumise EMF olemasolu on püsimagnetmootorite tööks väga oluline. See võib mootoritele tuua mõningaid eeliseid ja erifunktsioone:
a. Energiasääst
Püsimagnetmootorite tekitatud tagumine EMF võib vähendada mootori voolu, vähendades seeläbi võimsuskadu, energiakadu ja saavutades energiasäästu eesmärgi.
b. Suurendage pöördemomenti
Tagumine EMF on vastupidine toitepingele. Kui mootori kiirus suureneb, suureneb ka tagumine EMF. Vastupidine pinge vähendab mootori mähise induktiivsust, mille tulemuseks on voolu suurenemine. See võimaldab mootoril genereerida täiendavat pöördemomenti ja parandada mootori võimsust.
c. Vastupidine aeglustus
Pärast seda, kui püsimagneti mootor kaotab võimsuse, võib see tänu tagumise EMF-i olemasolule jätkata magnetvoo genereerimist ja panna rootor edasi pöörlema, mis moodustab tagasiulatuva EMF-i pöördkiiruse efekti, mis on mõnes rakenduses väga kasulik, näiteks tööpinkide ja muude seadmetena.
Lühidalt, tagumine EMF on püsimagnetmootorite asendamatu element. See toob püsimagnetmootoritele palju eeliseid ning mängib väga olulist rolli mootorite projekteerimisel ja valmistamisel. Tagumise EMF-i suurus ja lainekuju sõltuvad sellistest teguritest nagu püsimagnetmootori disain, tootmisprotsess ja kasutustingimused. Tagumise EMF-i suurus ja lainekuju mõjutavad oluliselt mootori jõudlust ja stabiilsust.
Anhui Mingteng püsimagneti elektromehaanilised seadmed Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)on püsimagnetitega sünkroonmootorite professionaalne tootja. Meie tehnilises keskuses on rohkem kui 40 teadus- ja arendustöötajat, mis on jagatud kolmeks osakonnaks: projekteerimine, töötlemine ja testimine, mis on spetsialiseerunud püsimagnetitega sünkroonmootorite uurimis- ja arendustegevusele, projekteerimisele ja protsesside innovatsioonile. Kasutades professionaalset projekteerimistarkvara ja ise väljatöötatud püsimagnetmootori spetsiaalseid projekteerimisprogramme, kaalutakse mootori projekteerimise ja tootmisprotsessi käigus tagakülje elektromotoorjõu suurust ja lainekuju hoolikalt vastavalt kasutaja tegelikele vajadustele ja konkreetsetele töötingimustele, et tagada mootori jõudlust ja stabiilsust ning parandada mootori energiatõhusust.
Autoriõigus: see artikkel on WeChati avaliku numbri „电机技术及应用” kordustrükk, algne link https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw
See artikkel ei esinda meie ettevõtte seisukohti. Kui teil on erinevaid arvamusi või vaateid, siis palun parandage meid!
Postitusaeg: 20. august 2024