反电动势

大家好呀,好久不见,我程序小羊,最近忙于工作,好久没更新了,我最近理解了电机的零速启动,单芯片控制双电机等等。这些我后面都会出几篇我对这些的理解的文章出来和大家一起探讨。

今天我们主要来聊一聊反电动势这玩意。搞电机控制的小伙伴应该或多或少的听说过反电动势。那你真的理解它了吗?那么今天我们就来一起重新认识一下这个既熟悉又陌生的东西吧

首先,有几个高中的公式我在文章的前面先例举出来:①E=NBLV    ②F=NBIL,上面的公式或者下面的公式中用到的字母代表如下:E是反电势,N是匝数,B是磁场,L是定子积厚,V是相对运动速度

接下来我们再来一个模型:

接下来我们就开始一起探讨反电动势了:

①:首先,反电动势怎么测量:由上图我们可以看出在负载下反电势和端电压关系如上公式,对于反电势的测试,一般是在空载状态下,不通电流,反电势系数=反电势平均值/转速,因为在负载下的反电势在转速未稳定之前是不断变化的。通过上述公式可知负载下反电势是小于端电压的,如果反电势大于端电压就成了发电机,对外输出电压。由于实际工作中的电阻和电流较小,因此反电势的值约等于端电压

②:反电动势有什么意义:根据公式,如果忙于反电动势,整个电机就相当于一个纯电阻,就变成了一个发热器件了。所以我们知道反电动势是有用的,由小学二年级的公式我们知道,电能转化关系式:UIt = EIt+(I^2)Rt,UIt即为输入电能,比如向电池、电动机或变压器中的输入电能; (I^2)Rt是各电路中的热损失能量,这部分能量是一种热损耗能量,越小越好;输入电能与热损耗电能的差值,就是与反电动势相对应的那部分有用能量,换言之,反电动势是用来产生有用能量,与热损耗呈反相关,热损耗能量越大,可实现的有用能量就越小。反电动势的大小,意味着用电设备把输入的总能量向有用能量转化的本领的强弱,反映用电器转化本领的高低。

③:反电动势对电机的影响:根据公式①E=NBLV    ②F=NBIL,我们知道反电势大小决定了电机弱磁点,反电动势和速度成正比。由公式E=NBLV,这个公式中反电势E的大小是与相对运动速度V成正比的,比如:3000rpm时的反电势如果是100V,那么6000rpm时他就变成200V了,如果三相是200V的控制器,输出的最大电压也就190V,此时电机就加不上电流了,怎么办呢?弱磁:弱磁就是我让反电势小于190V,我们从公式里看,N,L是与电机结构相关的,造出来就那样了,改不了。V可以变小,但是你现在就是想让其高速运行,现在唯一能变的就是将B减小了,有人会问,B不是磁铁的磁场吗,他造出来就那样了也变不了。其实这个B是气隙合成磁场,意思就是磁铁和定子线圈合成的磁场。我让定子线圈产生一个与磁铁磁场相反的磁场来使合成的B减小,我在6000rpm时的磁场是3000rpm时一半,那6000rpm时的反电势就是100V了,有根据 公式F=NBIL,要想产生相同转矩,电流就要加大2倍

④:反电动势的影响因素:

我们由上述可知,反电动势等于磁链的变化率。反电势影响因素包括转速,每槽匝数,相数,并联支路数,整距短距,电机磁路,气隙长度,极槽配合,磁钢剩磁,磁钢摆放位置和磁钢尺寸,磁钢充磁方向,温度。

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