1. 逆起電力はどのように発生するのですか?
実際、逆起電力の発生はわかりやすいです。記憶力の良い生徒は、中学や高校の早い段階で記憶力にさらされているということを知っておくべきです。ただし、当時は誘導起電力と呼ばれていました。導体が磁力線を切る原理です。2 つの相対運動があれば十分であり、磁場は動かず、導体は切断されます。導体が動かずに磁場が動くということも考えられます。
永久磁石同期の場合モーター、そのコイルは固定子（導体）に固定され、永久磁石は回転子（磁界）に固定されています。ローターが回転すると、ローター上の永久磁石によって生成された磁界が回転し、ステーターに引き付けられます。コイル上のコイルがカットされ、逆起電力コイル内で発生します。なぜ逆起電力と呼ばれるのでしょうか?名前のとおり、逆起電力 E の方向が端子電圧 U の方向と逆になるためです (図 1 を参照)。
2. 逆起電力と端子電圧の関係は何ですか?
図 1 から、負荷時の逆起電力と端子電圧の関係は次のとおりであることがわかります。
逆起電力試験は、一般に無負荷、無電流、回転数1000rpmの条件で試験を行います。一般的には1000rpmの値を定義し、逆起電力係数＝逆起電力の平均値/回転数となります。逆起電力係数はモーターの重要なパラメータです。ここで注意していただきたいのは、負荷時の逆起電力は速度が安定するまで常に変化しているということです。式(1)より、負荷時の逆起電力は端子電圧より小さいことが分かります。逆起電力が端子電圧より大きい場合、発電機となり外部に電圧を出力します。実際の作業では抵抗や電流が小さいため、逆起電力の値は端子電圧とほぼ等しく、端子電圧の定格値で制限されます。
3. 逆起電力の物理的意味
逆起電力が存在しなかったらどうなるかを想像してみてください。式(1)より、逆起電力がなければモーター全体が純粋な抵抗と等価となり、特に深刻な発熱を伴うデバイスとなることがわかります。これこれは、モーターが電気エネルギーを電気エネルギーに変換するという事実に反します。力学的エネルギー。
電気エネルギー換算の関係では
, Uそれは、バッテリー、モーター、変圧器への入力電気エネルギーなどの入力電気エネルギーです。I2Rt は各回路の熱損失エネルギーです。エネルギーのこの部分は一種の熱損失エネルギーであり、小さいほど優れています。投入電力量と熱損失 電力量の差が逆起電力に相当する有効エネルギーの一部となります。
言い換えれば、逆起電力は有用なエネルギーを生成するために使用され、これは熱損失に反比例します。熱損失エネルギーが大きいほど、達成できる有効エネルギーは小さくなります。
客観的に見ると、逆起電力は回路内の電気エネルギーを消費しますが、「損失」ではありません。逆起電力に相当する電気エネルギーの一部は、モーターの機械エネルギーやバッテリーのエネルギーなど、電気機器に有用なエネルギーに変換されます。化学エネルギーなど
逆起電力の大きさは、電気機器が総入力エネルギーを有効エネルギーに変換する能力を意味し、電気機器の変換能力のレベルを反映していることがわかります。
4. 逆起電力の大きさは何に依存しますか?
まず逆起電力の計算式を与えます。
Eはコイルの起電力、ψは磁気結合、fは周波数、Nは巻き数、Φは磁束です。
上記の式に基づいて、おそらく誰もが逆起電力の大きさに影響を与えるいくつかの要因を知ることができると思います。記事の要約は次のとおりです。
(1) 逆起電力は磁気結合の変化率に等しい。回転速度が高いほど変化率が大きくなり、逆起電力も大きくなります。
(2) 磁気リンク自体は、単一巻の磁気リンクを掛けた巻数に等しい。したがって、巻数が多いほど磁気リンクが大きくなり、逆起電力が大きくなります。
(3) 巻数は、巻線方式、スターデルタ接続、スロットあたりの巻数、相数、歯数、並列分岐の数、全ピッチまたは短ピッチ方式に関係します。
(4) 1 巻磁気結合は、起磁力を磁気抵抗で割ったものに等しくなります。したがって、起磁力が大きいほど磁気結合方向の磁気抵抗は小さくなり、逆起電力は大きくなります。
(5) 磁気抵抗エアギャップとポールスロットの連携に関係しています。エアギャップが大きいほど磁気抵抗が大きくなり、逆起電力は小さくなります。極と溝の調整は比較的複雑であり、詳細な分析が必要です。
(6) 起磁力は磁石の残留磁気と磁石の有効面積に関係します。残留磁気が大きいほど逆起電力は大きくなります。有効面積は磁石の磁化方向、サイズ、配置に関連しており、特別な分析が必要です。
(7) 残留磁気は温度に関係します。温度が高くなると逆起電力は小さくなります。
まとめると、逆起電力に影響を与える要因には、回転速度、スロットあたりの巻数、相数、並列分岐数、短い全体ピッチ、モーターの磁気回路、エアギャップ長、極とスロットの調整、磁石の残留磁気、そして磁石の設置位置。そして磁石のサイズ、磁石の着磁方向、温度。
5. モーター設計における逆起電力の大きさはどのように選択すればよいですか?
モーターの設計において、逆起電力 E は非常に重要です。逆起電力の設計（適切なサイズ選択と波形歪み率の低さ）が良ければ、良いモーターになると思います。逆起電力がモータに及ぼす主な影響は以下のとおりです。
1. 逆起電力の大きさによってモータの界磁弱め点が決まり、界磁弱め点によってモータ効率マップの分布が決まります。
2. 逆起電力波形の歪み率は、モータのリップルトルクやモータ回転時の出力トルクの安定性に影響を与えます。
3. 逆起電力の大きさはモータのトルク係数を直接決定し、逆起電力係数はトルク係数に正比例します。このことから、モーター設計で直面する次の矛盾を導き出すことができます。
ａ．逆起電力が大きくなると、モータは高トルクを維持できるようになります。コントローラーの低速動作領域では電流を制限しますが、高速ではトルクを出力できず、予想される速度に到達することさえできません。
b.逆起電力が小さい場合、モータは高速領域では出力能力がありますが、低速では同じコントローラ電流ではトルクが得られません。
したがって、逆起電力の設計はモーターの実際のニーズに依存します。例えば小型モータの設計において、低速でも十分なトルクを出力したい場合には、逆起電力を大きく設計する必要があります。
投稿日時: 2024 年 2 月 4 日