परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटरचा बॅक ईएमएफ

परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटरचा बॅक ईएमएफ

1. बॅक ईएमएफ कसा तयार होतो?

बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सची पिढी समजणे सोपे आहे. तत्त्व असे आहे की कंडक्टर बलाच्या चुंबकीय रेषा कापतो. जोपर्यंत दोघांमध्ये सापेक्ष गती असते, तोपर्यंत चुंबकीय क्षेत्र स्थिर असू शकते आणि कंडक्टर त्याला कापतो किंवा कंडक्टर स्थिर असू शकतो आणि चुंबकीय क्षेत्र हलते.

स्थायी चुंबक समकालिक मोटर्ससाठी, त्यांचे कॉइल स्टेटर (कंडक्टर) वर निश्चित केले जातात आणि रोटर (चुंबकीय क्षेत्र) वर कायम चुंबक निश्चित केले जातात. जेव्हा रोटर फिरतो, तेव्हा रोटरवरील कायम चुंबकांद्वारे निर्माण होणारे चुंबकीय क्षेत्र फिरते आणि स्टेटरवरील कॉइल्सद्वारे कापले जाते, कॉइलमध्ये बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स निर्माण करते. याला बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स का म्हणतात? नावाप्रमाणेच, बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स E ची दिशा टर्मिनल व्होल्टेज U च्या दिशेच्या विरुद्ध आहे (आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे).

आकृती 1

2. बॅक ईएमएफ आणि टर्मिनल व्होल्टेजमधील संबंध काय आहे?

आकृती 1 वरून हे पाहिले जाऊ शकते की बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स आणि लोड अंतर्गत टर्मिनल व्होल्टेज यांच्यातील संबंध आहे:

बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स चाचणी सामान्यतः नो-लोड स्थितीत, विद्युत् प्रवाहाशिवाय आणि 1000 rpm च्या वेगाने केली जाते. साधारणपणे, 1000rpm चे मूल्य बॅक-EMF गुणांक = सरासरी बॅक-EMF मूल्य/गती ​​म्हणून परिभाषित केले जाते. बॅक-ईएमएफ गुणांक हा मोटरचा एक महत्त्वाचा पॅरामीटर आहे. येथे हे लक्षात घेतले पाहिजे की गती स्थिर होण्यापूर्वी लोड अंतर्गत बॅक-ईएमएफ सतत बदलत असतो. सूत्र (1) वरून, आपण हे समजू शकतो की लोड अंतर्गत बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स टर्मिनल व्होल्टेजपेक्षा लहान आहे. जर बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स टर्मिनल व्होल्टेजपेक्षा मोठा असेल तर ते जनरेटर बनते आणि बाहेरील व्होल्टेज आउटपुट करते. वास्तविक कामातील प्रतिकार आणि विद्युत् प्रवाह लहान असल्याने, बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचे मूल्य अंदाजे टर्मिनल व्होल्टेजच्या बरोबरीचे असते आणि टर्मिनल व्होल्टेजच्या रेट केलेल्या मूल्याद्वारे मर्यादित असते.

3. बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचा भौतिक अर्थ

जर बॅक ईएमएफ अस्तित्वात नसेल तर काय होईल याची कल्पना करा? समीकरण (1) वरून, आपण हे पाहू शकतो की मागील EMF शिवाय, संपूर्ण मोटर शुद्ध रेझिस्टरच्या समतुल्य आहे, एक उपकरण बनते जे भरपूर उष्णता निर्माण करते, जे मोटरच्या विद्युत ऊर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करण्याच्या विरुद्ध आहे. विद्युत ऊर्जा रूपांतरण समीकरण,यूआय ही इनपुट इलेक्ट्रिकल एनर्जी आहे, जसे की बॅटरी, मोटर किंवा ट्रान्सफॉर्मरमध्ये इनपुट इलेक्ट्रिकल एनर्जी; प्रत्येक सर्किटमध्ये I2Rt ही उष्णता कमी होणारी ऊर्जा आहे, जी एक प्रकारची उष्णता कमी होणारी ऊर्जा आहे, जितकी लहान असेल तितकी चांगली; इनपुट विद्युत ऊर्जा आणि उष्णता कमी होणारी विद्युत उर्जा यांच्यातील फरक, ही बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सशी संबंधित उपयुक्त ऊर्जा आहे.दुसऱ्या शब्दात, बॅक ईएमएफचा वापर उपयुक्त ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी केला जातो आणि तो उष्णतेच्या नुकसानाशी विपरितपणे संबंधित आहे. उष्णतेची हानी ऊर्जा जितकी जास्त तितकी साध्य करता येणारी उपयुक्त ऊर्जा कमी. वस्तुनिष्ठपणे सांगायचे तर, बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स सर्किटमध्ये विद्युत ऊर्जा वापरते, परंतु ते "नुकसान" नाही. मागील इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सशी संबंधित विद्युत उर्जेचा भाग विद्युत उपकरणांसाठी उपयुक्त उर्जेमध्ये रूपांतरित केला जाईल, जसे की मोटर्सची यांत्रिक ऊर्जा, बॅटरीची रासायनिक ऊर्जा इ.

यावरून असे दिसून येते की बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचा आकार म्हणजे एकूण इनपुट उर्जेला उपयुक्त उर्जेमध्ये रूपांतरित करण्याची विद्युत उपकरणांची क्षमता, जी विद्युत उपकरणांच्या रूपांतरण क्षमतेची पातळी दर्शवते.

4. बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचे परिमाण कशावर अवलंबून असते?

बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचे गणना सूत्र आहे:

E हे कॉइल इलेक्ट्रोमोटिव्ह बल आहे, ψ हे चुंबकीय प्रवाह आहे, f वारंवारता आहे, N ही वळणांची संख्या आहे आणि Φ हा चुंबकीय प्रवाह आहे.
वरील सूत्राच्या आधारे, माझा विश्वास आहे की प्रत्येकजण कदाचित काही घटक सांगू शकतो जे बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सच्या विशालतेवर परिणाम करतात. येथे सारांश देण्यासाठी एक लेख आहे:

(1) बॅक EMF चुंबकीय प्रवाहाच्या बदलाच्या दराप्रमाणे आहे. वेग जितका जास्त असेल तितका बदलाचा दर आणि बॅक EMF जास्त.

(2) चुंबकीय प्रवाह स्वतः एकल-वळण चुंबकीय प्रवाहाने गुणाकार केलेल्या वळणांच्या संख्येइतका असतो. म्हणून, वळणांची संख्या जितकी जास्त असेल तितका जास्त चुंबकीय प्रवाह आणि मागे EMF जास्त.

(३) वळणांची संख्या वळण योजनेशी संबंधित आहे, जसे की स्टार-डेल्टा कनेक्शन, प्रति स्लॉट वळणांची संख्या, टप्प्यांची संख्या, दातांची संख्या, समांतर शाखांची संख्या आणि पूर्ण-पिच किंवा शॉर्ट-पिच योजना.

(४) सिंगल-टर्न मॅग्नेटिक फ्लक्स हे चुंबकीय प्रतिकाराने भागलेल्या चुंबकीय शक्तीच्या बरोबरीचे असते. म्हणून, मॅग्नेटोमोटिव्ह फोर्स जितका जास्त असेल तितका चुंबकीय प्रवाहाच्या दिशेने चुंबकीय प्रतिकार कमी असेल आणि मागील EMF जास्त असेल.

(5) चुंबकीय प्रतिकार हवा अंतर आणि पोल-स्लॉट समन्वयाशी संबंधित आहे. हवेतील अंतर जितके मोठे असेल तितके जास्त चुंबकीय प्रतिकार आणि मागे EMF लहान. पोल-स्लॉट समन्वय अधिक क्लिष्ट आहे आणि विशिष्ट विश्लेषण आवश्यक आहे.

(6) चुंबकीय शक्ती चुंबकाच्या अवशिष्ट चुंबकत्वाशी आणि चुंबकाच्या प्रभावी क्षेत्राशी संबंधित आहे. अवशिष्ट चुंबकत्व जितके जास्त असेल तितके मागे ईएमएफ जास्त असेल. प्रभावी क्षेत्र चुंबकीकरण दिशा, आकार आणि चुंबकाच्या स्थानाशी संबंधित आहे आणि विशिष्ट विश्लेषण आवश्यक आहे.

(7) अवशिष्ट चुंबकत्व तापमानाशी संबंधित आहे. तापमान जितके जास्त असेल तितका बॅक ईएमएफ लहान असेल.

सारांश, बॅक EMF वर परिणाम करणाऱ्या घटकांमध्ये रोटेशन गती, प्रति स्लॉट वळणांची संख्या, टप्प्यांची संख्या, समांतर शाखांची संख्या, पूर्ण खेळपट्टी आणि लहान खेळपट्टी, मोटर चुंबकीय सर्किट, हवेतील अंतर लांबी, पोल-स्लॉट जुळणी, चुंबकीय स्टीलचे अवशिष्ट चुंबकत्व यांचा समावेश होतो. , चुंबकीय स्टील प्लेसमेंट आणि आकार, चुंबकीय स्टील चुंबकीकरण दिशा आणि तापमान.

5. मोटर डिझाइनमध्ये बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचा आकार कसा निवडावा?

मोटर डिझाइनमध्ये, बॅक ईएमएफ ई खूप महत्वाचे आहे. जर बॅक EMF चांगले डिझाइन केलेले असेल (योग्य आकार, कमी वेव्हफॉर्म विरूपण), मोटर चांगली आहे. मागील ईएमएफचे मोटरवर अनेक मोठे प्रभाव आहेत:

1. मागील EMF ची विशालता मोटरच्या कमकुवत चुंबकीय बिंदूचे निर्धारण करते आणि कमकुवत चुंबकीय बिंदू मोटर कार्यक्षमता नकाशाचे वितरण निर्धारित करते.
2. मागील ईएमएफ वेव्हफॉर्मचा विरूपण दर मोटर रिपल टॉर्क आणि मोटर चालू असताना टॉर्क आउटपुटच्या गुळगुळीतपणावर परिणाम करतो.
3. बॅक EMF चे परिमाण थेट मोटरचे टॉर्क गुणांक ठरवते आणि बॅक EMF गुणांक टॉर्क गुणांकाच्या प्रमाणात आहे.
यावरून, मोटर डिझाइनमधील खालील विरोधाभास मिळू शकतात:
a जेव्हा बॅक EMF मोठा असतो, तेव्हा मोटर कमी-स्पीड ऑपरेशन क्षेत्रात कंट्रोलर लिमिट करंटवर उच्च टॉर्क राखू शकते, परंतु ते उच्च वेगाने टॉर्क आउटपुट करू शकत नाही आणि अपेक्षित गतीपर्यंत पोहोचू शकत नाही;
b जेव्हा बॅक ईएमएफ लहान असतो, तेव्हा मोटारमध्ये हाय-स्पीड एरियामध्ये अजूनही आउटपुट क्षमता असते, परंतु कमी वेगाने त्याच कंट्रोलर करंटवर टॉर्क मिळवता येत नाही.

6. कायम चुंबक मोटर्सवर बॅक ईएमएफचा सकारात्मक प्रभाव.

कायम चुंबक मोटर्सच्या ऑपरेशनसाठी बॅक ईएमएफचे अस्तित्व खूप महत्वाचे आहे. हे मोटर्समध्ये काही फायदे आणि विशेष कार्ये आणू शकते:
a ऊर्जा बचत
कायमस्वरूपी चुंबक मोटर्सद्वारे व्युत्पन्न केलेला बॅक ईएमएफ मोटरचा विद्युत् प्रवाह कमी करू शकतो, ज्यामुळे वीज हानी कमी होते, उर्जेची हानी कमी होते आणि ऊर्जा बचतीचा उद्देश साध्य होतो.
b टॉर्क वाढवा
मागील ईएमएफ वीज पुरवठा व्होल्टेजच्या विरुद्ध आहे. जेव्हा मोटरचा वेग वाढतो तेव्हा बॅक ईएमएफ देखील वाढते. रिव्हर्स व्होल्टेज मोटार विंडिंगचे इंडक्टन्स कमी करेल, परिणामी विद्युत प्रवाह वाढेल. हे मोटरला अतिरिक्त टॉर्क निर्माण करण्यास आणि मोटरची उर्जा कार्यप्रदर्शन सुधारण्यास अनुमती देते.
c उलट मंदी
कायम चुंबक मोटरची शक्ती गमावल्यानंतर, बॅक ईएमएफच्या अस्तित्वामुळे, ते चुंबकीय प्रवाह निर्माण करणे सुरू ठेवू शकते आणि रोटर फिरणे सुरू ठेवू शकते, जे बॅक ईएमएफ रिव्हर्स स्पीडचा प्रभाव बनवते, जे काही अनुप्रयोगांमध्ये खूप उपयुक्त आहे, जसे की मशीन टूल्स आणि इतर उपकरणे म्हणून.

थोडक्यात, बॅक ईएमएफ हा कायम चुंबक मोटर्सचा एक अपरिहार्य घटक आहे. हे कायमस्वरूपी चुंबक मोटर्ससाठी अनेक फायदे आणते आणि मोटर्सच्या डिझाइन आणि निर्मितीमध्ये खूप महत्त्वाची भूमिका बजावते. बॅक EMF चा आकार आणि वेव्हफॉर्म कायम चुंबक मोटरची रचना, उत्पादन प्रक्रिया आणि वापर परिस्थिती यासारख्या घटकांवर अवलंबून असतात. बॅक ईएमएफचा आकार आणि वेव्हफॉर्मचा मोटरच्या कार्यक्षमतेवर आणि स्थिरतेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो.

Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)कायम चुंबक सिंक्रोनस मोटर्सचा व्यावसायिक निर्माता आहे. आमच्या तांत्रिक केंद्रात 40 हून अधिक R&D कर्मचारी आहेत, जे तीन विभागांमध्ये विभागलेले आहेत: डिझाइन, प्रक्रिया आणि चाचणी, संशोधन आणि विकास, डिझाइन आणि स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर्सची प्रक्रिया नवकल्पना यामध्ये विशेष. व्यावसायिक डिझाइन सॉफ्टवेअर आणि स्वयं-विकसित स्थायी चुंबक मोटर विशेष डिझाइन प्रोग्राम वापरून, मोटर डिझाइन आणि उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान, बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचा आकार आणि वेव्हफॉर्म वापरकर्त्याच्या वास्तविक गरजा आणि विशिष्ट कार्य परिस्थितीनुसार काळजीपूर्वक विचार केला जाईल. मोटरची कार्यक्षमता आणि स्थिरता आणि मोटरची ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारते.

कॉपीराइट: हा लेख WeChat सार्वजनिक क्रमांक “电机技术及应用” चे पुनर्मुद्रण आहे, मूळ लिंक https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw

हा लेख आमच्या कंपनीच्या विचारांचे प्रतिनिधित्व करत नाही. तुमची भिन्न मते किंवा विचार असल्यास, कृपया आम्हाला दुरुस्त करा!