Заден EMF на синхрон мотор со постојан магнет

Заден EMF на синхрон мотор со постојан магнет

1. Како се создава назад ЕМП?

Лесно е да се разбере генерирањето на задната електромоторна сила. Принципот е дека проводникот ги пресекува магнетните линии на сила. Сè додека постои релативно движење помеѓу двете, магнетното поле може да биде неподвижно и проводникот да го пресече, или спроводникот може да биде неподвижен и магнетното поле се движи.

За синхрони мотори со постојан магнет, нивните намотки се фиксирани на статорот (проводник), а постојаните магнети се фиксирани на роторот (магнетно поле). Кога роторот се ротира, магнетното поле генерирано од постојаните магнети на роторот ќе се ротира и ќе биде пресечено од намотките на статорот, генерирајќи назад електромоторна сила во намотките. Зошто се нарекува назад електромоторна сила? Како што сугерира името, насоката на задната електромоторна сила E е спротивна на насоката на напонот на приклучокот U (како што е прикажано на слика 1).

Слика 1

2.Каква е врската помеѓу задниот EMF и терминалниот напон?

Од Слика 1 може да се види дека односот помеѓу задната електромоторна сила и терминалниот напон под оптоварување е:

Тестот на задната електромоторна сила генерално се изведува под услови без оптоварување, без струја и со брзина од 1000 вртежи во минута. Општо земено, вредноста од 1000 вртежи во минута се дефинира како коефициент за назад-EMF = просечна вредност/брзина на назад-EMF. Коефициентот Back-EMF е важен параметар на моторот. Овде треба да се забележи дека задниот EMF под оптоварување постојано се менува пред брзината да биде стабилна. Од формулата (1), можеме да знаеме дека задната електромоторна сила под оптоварување е помала од напонот на приклучокот. Ако задната електромоторна сила е поголема од напонот на приклучокот, таа станува генератор и излегува напон кон надвор. Бидејќи отпорот и струјата во вистинската работа се мали, вредноста на задната електромоторна сила е приближно еднаква на напонот на приклучокот и е ограничена со номиналната вредност на напонот на приклучокот.

3. Физичкото значење на задната електромоторна сила

Замислете што ќе се случи ако не постоеше задниот EMF? Од равенката (1), можеме да видиме дека без задниот EMF, целиот мотор е еквивалентен на чист отпорник, станувајќи уред кој генерира многу топлина, што е спротивно на конверзијата на електричната енергија на моторот во механичка енергија. равенката за конверзија на електрична енергија, UI е влезна електрична енергија, како што е влезната електрична енергија на батерија, мотор или трансформатор; I2Rt е енергијата на загубата на топлина во секое коло, што е еден вид енергија за загуба на топлина, колку е помала, толку подобро; разликата помеѓу влезната електрична енергија и загубата на топлина, електричната енергија, тоа е корисна енергија што одговара на задната електромоторна силаСо други зборови, заден ЕМП се користи за генерирање корисна енергија и е обратно поврзан со загубата на топлина. Колку е поголема енергијата на загубата на топлина, толку е помала остварливата корисна енергија. Објективно гледано, задната електромоторна сила троши електрична енергија во колото, но тоа не е „загуба“. Делот од електричната енергија што одговара на задната електромоторна сила ќе се претвори во корисна енергија за електрична опрема, како што се механичката енергија на моторите, хемиската енергија на батериите итн.

Од ова може да се види дека големината на задната електромоторна сила значи способност на електричната опрема да ја претвори вкупната влезна енергија во корисна енергија, што го одразува нивото на способноста за конверзија на електричната опрема.

4. Од што зависи големината на задната електромоторна сила?

Формулата за пресметка на задната електромоторна сила е:

E е електромоторната сила на серпентина, ψ е магнетниот тек, f е фреквенцијата, N е бројот на вртења и Φ е магнетниот тек.
Врз основа на горната формула, верувам дека секој веројатно може да каже неколку фактори кои влијаат на големината на задната електромоторна сила. Еве една статија за сумирање:

(1) Назад EMF е еднаков на стапката на промена на магнетниот тек. Колку е поголема брзината, толку е поголема стапката на промена и толку е поголем задниот EMF.

(2) Самиот магнетен тек е еднаков на бројот на вртења помножен со магнетниот тек со едно вртење. Затоа, колку е поголем бројот на вртења, толку е поголем магнетниот тек и поголем е задниот EMF.

(3) Бројот на вртења е поврзан со шемата за намотување, како што е врската ѕвезда-триаголник, број на вртења по слот, број на фази, број на заби, број на паралелни гранки и шема со целосен или краток чекор.

(4) Магнетниот тек со едно вртење е еднаков на магнетомоторната сила поделена со магнетниот отпор. Затоа, колку е поголема магнетомоторната сила, толку е помал магнетниот отпор во насока на магнетниот тек и толку е поголем задниот EMF.

(5) Магнетниот отпор е поврзан со воздушниот јаз и координацијата на отворот на полот. Колку е поголем воздушниот јаз, толку е поголем магнетниот отпор и помал е задниот EMF. Координацијата на пол-слотот е посложена и бара специфична анализа.

(6) Магнетомоторната сила е поврзана со преостанатиот магнетизам на магнетот и ефективната површина на магнетот. Колку е поголем преостанатиот магнетизам, толку е поголем задниот EMF. Ефективната област е поврзана со насоката на магнетизација, големината и поставеноста на магнетот и бара специфична анализа.

(7) Резидуалниот магнетизам е поврзан со температурата. Колку е поголема температурата, толку е помал задниот EMF.

Накратко, факторите кои влијаат на задниот EMF вклучуваат брзина на ротација, број на вртења по отвор, број на фази, број на паралелни гранки, полн чекор и краток чекор, магнетно коло на моторот, должина на воздушниот јаз, усогласување на половите, преостанат магнетизам од магнетен челик , поставеност и големина на магнетен челик, насока на магнетизирање на магнетниот челик и температура.

5. Како да се избере големината на задната електромоторна сила во дизајнот на моторот?

Во дизајнот на моторот, задниот EMF E е многу важен. Ако задниот EMF е добро дизајниран (соодветна големина, мала изобличување на брановиот облик), моторот е добар. Задниот EMF има неколку главни ефекти врз моторот:

1. Големината на задниот EMF ја одредува слабата магнетна точка на моторот, а слабата магнетна точка ја одредува распределбата на картата на ефикасноста на моторот.
2. Стапката на изобличување на брановиот облик на задниот EMF влијае на вртежниот момент на бранување на моторот и на мазноста на излезниот вртежен момент кога моторот работи.
3. Големината на задниот EMF директно го одредува коефициентот на вртежен момент на моторот, а коефициентот на задниот EMF е пропорционален на коефициентот на вртежен момент.
Од ова, може да се добијат следните противречности во дизајнот на моторот:
а. Кога задниот EMF е голем, моторот може да одржува висок вртежен момент на граничната струја на контролорот во работната област со мала брзина, но не може да произведе вртежен момент при голема брзина, па дури и не може да ја достигне очекуваната брзина;
б. Кога задниот EMF е мал, моторот сè уште има излезен капацитет во областа со голема брзина, но вртежниот момент не може да се постигне со истата струја на контролорот при мала брзина.

6. Позитивното влијание на задниот EMF на моторите со постојан магнет.

Постоењето на заден EMF е многу важно за работата на моторите со постојан магнет. Може да донесе некои предности и посебни функции на моторите:
а. Заштеда на енергија
Задниот EMF генериран од моторите со постојан магнет може да ја намали струјата на моторот, а со тоа да ја намали загубата на енергија, да ја намали загубата на енергија и да ја постигне целта за заштеда на енергија.
б. Зголемете го вртежниот момент
Задниот EMF е спротивен на напонот за напојување. Кога се зголемува брзината на моторот, се зголемува и задниот EMF. Обратниот напон ќе ја намали индуктивноста на намотувањето на моторот, што ќе резултира со зголемување на струјата. Ова му овозможува на моторот да генерира дополнителен вртежен момент и да ги подобри перформансите на моќноста на моторот.
в. Обратно забавување
Откако моторот со постојан магнет ќе ја изгуби моќноста, поради постоењето на заден EMF, може да продолжи да генерира магнетен флукс и да го натера роторот да продолжи да ротира, што го формира ефектот на обратната брзина на задниот EMF, што е многу корисно во некои апликации, како на пр. како машински алати и друга опрема.

Накратко, заден ЕМП е незаменлив елемент на моторите со постојан магнет. Тој носи многу придобивки за моторите со постојан магнет и игра многу важна улога во дизајнот и производството на мотори. Големината и брановиот облик на задниот EMF зависат од фактори како што се дизајнот, процесот на производство и условите за употреба на моторот со постојан магнет. Големината и брановата форма на задниот EMF имаат важно влијание врз перформансите и стабилноста на моторот.

Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)е професионален производител на синхрони мотори со постојан магнет. Нашиот технички центар има повеќе од 40 персонал за истражување и развој, поделени во три одделенија: дизајн, процес и тестирање, специјализирани за истражување и развој, дизајн и иновации во процесот на синхрони мотори со постојан магнет. Користејќи професионален софтвер за дизајн и специјални програми за дизајн на мотор со постојан магнет, за време на процесот на дизајнирање и производство на моторот, големината и брановата форма на задната електромоторна сила ќе бидат внимателно разгледани во согласност со реалните потреби и специфичните работни услови на корисникот за да се обезбеди перформансите и стабилноста на моторот и подобрување на енергетската ефикасност на моторот.

Авторски права: Оваа статија е препечатување на јавниот број на WeChat „电机技术及应用“, оригиналната врска https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw

Оваа статија не ги претставува ставовите на нашата компанија. Доколку имате различни мислења или ставови, поправете не!