FEM e pasme e motorit sinkron me magnet të përhershëm

FEM e pasme e motorit sinkron me magnet të përhershëm

1. Si gjenerohet EMF-ja e kundërt?

Gjenerimi i forcës elektromotore të kundërt është i lehtë për t’u kuptuar. Parimi është se përçuesi pret vijat magnetike të forcës. Për sa kohë që ka lëvizje relative midis të dyjave, fusha magnetike mund të jetë stacionare dhe përçuesi e pret atë, ose përçuesi mund të jetë stacionar dhe fusha magnetike lëviz.

Për motorët sinkronë me magnet të përhershëm, bobinat e tyre janë të fiksuara në stator (përçues) dhe magnetët e përhershëm janë të fiksuar në rotor (fushë magnetike). Kur rotori rrotullohet, fusha magnetike e gjeneruar nga magnetët e përhershëm në rotor do të rrotullohet dhe do të pritet nga bobinat në stator, duke gjeneruar forcë elektromotore të kundërt në bobina. Pse quhet forcë elektromotore e kundërt? Siç sugjeron edhe emri, drejtimi i forcës elektromotore të kundërt E është i kundërt me drejtimin e tensionit të terminalit U (siç tregohet në Figurën 1).

Figura 1

2. Cila është lidhja midis fushës elektromagnetike të kundërt dhe tensionit në terminal?

Nga Figura 1 mund të shihet se marrëdhënia midis forcës elektromotore të kundërt dhe tensionit të terminalit nën ngarkesë është:

Testi i forcës elektromotore të pasme kryhet përgjithësisht në kushte pa ngarkesë, pa rrymë dhe me një shpejtësi prej 1000 rpm. Në përgjithësi, vlera prej 1000 rpm përcaktohet si koeficienti i forcës elektromotore të pasme = vlera mesatare/shpejtësia e forcës elektromotore të pasme. Koeficienti i forcës elektromotore të pasme është një parametër i rëndësishëm i motorit. Duhet theksuar këtu se forca elektromotore e pasme nën ngarkesë ndryshon vazhdimisht përpara se shpejtësia të jetë e qëndrueshme. Nga formula (1), mund të dimë se forca elektromotore e pasme nën ngarkesë është më e vogël se tensioni i terminalit. Nëse forca elektromotore e pasme është më e madhe se tensioni i terminalit, ajo bëhet një gjenerator dhe nxjerr tension jashtë. Meqenëse rezistenca dhe rryma në punën aktuale janë të vogla, vlera e forcës elektromotore të pasme është afërsisht e barabartë me tensionin e terminalit dhe është e kufizuar nga vlera e vlerësuar e tensionit të terminalit.

3. Kuptimi fizik i forcës elektromotore të kundërt

Imagjinoni çfarë do të ndodhte nëse FEM-ja e kundërt nuk do të ekzistonte? Nga ekuacioni (1), mund të shohim se pa FEM-në e kundërt, i gjithë motori është ekuivalent me një rezistencë të pastër, duke u bërë një pajisje që gjeneron shumë nxehtësi, gjë që është në kundërshtim me shndërrimin e energjisë elektrike në energji mekanike nga motori. Në ekuacionin e shndërrimit të energjisë elektrikeUIt është energjia elektrike hyrëse, siç është energjia elektrike hyrëse në një bateri, motor ose transformator; I2Rt është energjia e humbjes së nxehtësisë në secilin qark, e cila është një lloj energjie e humbjes së nxehtësisë, sa më e vogël aq më mirë; ndryshimi midis energjisë elektrike hyrëse dhe energjisë elektrike të humbjes së nxehtësisë, është energjia e dobishme që korrespondon me forcën elektromotore të kundërt.Me fjalë të tjera, forca elektromotore e kundërt përdoret për të gjeneruar energji të dobishme dhe është në përpjesëtim të zhdrejtë me humbjen e nxehtësisë. Sa më e madhe të jetë energjia e humbjes së nxehtësisë, aq më e vogël është energjia e dobishme e arritshme. Objektivisht, forca elektromotore e kundërt konsumon energji elektrike në qark, por nuk është një "humbje". Pjesa e energjisë elektrike që korrespondon me forcën elektromotore të kundërt do të shndërrohet në energji të dobishme për pajisjet elektrike, siç është energjia mekanike e motorëve, energjia kimike e baterive, etj.

Nga kjo mund të shihet se madhësia e forcës elektromotore të pasme nënkupton aftësinë e pajisjeve elektrike për të shndërruar energjinë totale të hyrjes në energji të dobishme, gjë që pasqyron nivelin e aftësisë së konvertimit të pajisjeve elektrike.

4. Nga çfarë varet madhësia e forcës elektromotore të kundërt?

Formula për llogaritjen e forcës elektromotore të kundërt është:

E është forca elektromotore e spirales, ψ është fluksi magnetik, f është frekuenca, N është numri i spirave dhe Φ është fluksi magnetik.
Bazuar në formulën e mësipërme, besoj se të gjithë mund të thonë disa faktorë që ndikojnë në madhësinë e forcës elektromotore të kundërt. Ja një artikull për ta përmbledhur:

(1) FEM-ja e kundërt është e barabartë me shkallën e ndryshimit të fluksit magnetik. Sa më e lartë të jetë shpejtësia, aq më e madhe është shkalla e ndryshimit dhe aq më e madhe është FEM-ja e kundërt.

(2) Fluksi magnetik në vetvete është i barabartë me numrin e spirave të shumëzuara me fluksin magnetik me një spirë të vetme. Prandaj, sa më i madh numri i spirave, aq më i madh është fluksi magnetik dhe aq më e madhe është fusha elektromagnetike e kundërt.

(3) Numri i spirave lidhet me skemën e dredhjes, siç është lidhja yll-deltenë, numri i spirave për çarje, numri i fazave, numri i dhëmbëve, numri i degëve paralele dhe skema me hap të plotë ose të shkurtër.

(4) Fluksi magnetik me një kthesë është i barabartë me forcën magnetomotore pjesëtuar me rezistencën magnetike. Prandaj, sa më e madhe të jetë forca magnetomotore, aq më e vogël është rezistenca magnetike në drejtim të fluksit magnetik dhe aq më e madhe është fusha elektromagnetike e kundërt.

(5) Rezistenca magnetike lidhet me boshllëkun e ajrit dhe koordinimin pol-vrim. Sa më i madh të jetë boshllëku i ajrit, aq më e madhe është rezistenca magnetike dhe aq më e vogël është fusha elektromagnetike e kundërt. Koordinimi pol-vrim është më i ndërlikuar dhe kërkon analizë specifike.

(6) Forca magnetomotore lidhet me magnetizmin mbetës të magnetit dhe sipërfaqen efektive të magnetit. Sa më i madh të jetë magnetizmi mbetës, aq më e lartë është fusha elektromagnetike e kundërt. Sipërfaqja efektive lidhet me drejtimin e magnetizimit, madhësinë dhe vendosjen e magnetit dhe kërkon analizë specifike.

(7) Magnetizmi rezidual lidhet me temperaturën. Sa më e lartë të jetë temperatura, aq më e vogël është fusha elektromagnetike e kundërt.

Si përmbledhje, faktorët që ndikojnë në fushën elektromagnetike të kundërt përfshijnë shpejtësinë e rrotullimit, numrin e kthesave për çarje, numrin e fazave, numrin e degëve paralele, hapin e plotë dhe të shkurtër, qarkun magnetik të motorit, gjatësinë e boshllëkut të ajrit, përputhjen pol-hapësirë, magnetizmin mbetës të çelikut magnetik, vendosjen dhe madhësinë e çelikut magnetik, drejtimin e magnetizimit të çelikut magnetik dhe temperaturën.

5. Si të zgjidhet madhësia e forcës elektromotore të kundërt në projektimin e motorit?

Në projektimin e motorit, FEM e prapme E është shumë e rëndësishme. Nëse FEM e prapme është projektuar mirë (madhësi e përshtatshme, shtrembërim i ulët i formës së valës), motori është i mirë. FEM e prapme ka disa efekte kryesore në motor:

1. Madhësia e EMF-së së prapme përcakton pikën e dobët magnetike të motorit, dhe pika e dobët magnetike përcakton shpërndarjen e hartës së efikasitetit të motorit.
2. Shkalla e shtrembërimit të formës së valës së FEM-së së kundërt ndikon në çift rrotullues të valëzimit të motorit dhe në butësinë e daljes së çift rrotullues kur motori është në punë.
3. Madhësia e EMF-së së prapme përcakton drejtpërdrejt koeficientin e çift rrotullues të motorit, dhe koeficienti i EMF-së së prapme është proporcional me koeficientin e çift rrotullues.
Nga kjo, mund të merren kontradiktat e mëposhtme në projektimin e motorit:
a. Kur EMF-ja e kundërt është e madhe, motori mund të mbajë çift rrotullues të lartë në rrymën limit të kontrolluesit në zonën e funksionimit me shpejtësi të ulët, por nuk mund të prodhojë çift rrotullues me shpejtësi të lartë dhe madje nuk mund të arrijë shpejtësinë e pritur;
b. Kur EMF-ja e kundërt është e vogël, motori ende ka kapacitet dalës në zonën me shpejtësi të lartë, por çift rrotullues nuk mund të arrihet me të njëjtën rrymë të kontrolluesit në shpejtësi të ulët.

6. Ndikimi pozitiv i fushës elektromagnetike të kundërt në motorët me magnet të përhershëm.

Ekzistenca e fushës elektromagnetike të kundërt është shumë e rëndësishme për funksionimin e motorëve me magnet të përhershëm. Ajo mund t'u sjellë motorëve disa përparësi dhe funksione të veçanta:
a. Kursimi i energjisë
FEM e kundërt e gjeneruar nga motorët me magnet të përhershëm mund të zvogëlojë rrymën e motorit, duke zvogëluar kështu humbjen e fuqisë, duke zvogëluar humbjen e energjisë dhe duke arritur qëllimin e kursimit të energjisë.
b. Rrit çift rrotullues
FEM-ja e kundërt është e kundërt me tensionin e furnizimit me energji. Kur shpejtësia e motorit rritet, rritet edhe FEM-ja e kundërt. Tensioni i kundërt do të zvogëlojë induktancën e mbështjelljes së motorit, duke rezultuar në një rritje të rrymës. Kjo i lejon motorit të gjenerojë çift rrotullues shtesë dhe të përmirësojë performancën e fuqisë së motorit.
c. Ngadalësim në të kundërt
Pasi motori me magnet të përhershëm humbet fuqinë, për shkak të ekzistencës së fushës elektromagnetike të kundërt, ai mund të vazhdojë të gjenerojë fluks magnetik dhe ta bëjë rotorin të vazhdojë të rrotullohet, gjë që formon efektin e shpejtësisë së kundërt të fushës elektromagnetike të kundërt, e cila është shumë e dobishme në disa aplikime, të tilla si mjetet e makinerive dhe pajisjet e tjera.

Shkurt, FEM-ja e pasme është një element i domosdoshëm i motorëve me magnet të përhershëm. Ai sjell shumë përfitime për motorët me magnet të përhershëm dhe luan një rol shumë të rëndësishëm në projektimin dhe prodhimin e motorëve. Madhësia dhe forma e valës së FEM-së së pasme varen nga faktorë të tillë si projektimi, procesi i prodhimit dhe kushtet e përdorimit të motorit me magnet të përhershëm. Madhësia dhe forma e valës së FEM-së së pasme kanë një ndikim të rëndësishëm në performancën dhe stabilitetin e motorit.

Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)është një prodhues profesional i motorëve sinkronë me magnet të përhershëm. Qendra jonë teknike ka më shumë se 40 personel R&D, të ndarë në tre departamente: projektim, përpunim dhe testim, të specializuar në kërkimin dhe zhvillimin, projektimin dhe inovacionin e procesit të motorëve sinkronë me magnet të përhershëm. Duke përdorur softuer profesional për dizajn dhe programe speciale për dizajnimin e motorëve me magnet të përhershëm të zhvilluara nga vetë ne, gjatë procesit të projektimit dhe prodhimit të motorit, madhësia dhe forma e valës së forcës elektromotore të pasme do të merren në konsideratë me kujdes sipas nevojave aktuale dhe kushteve specifike të punës së përdoruesit për të siguruar performancën dhe stabilitetin e motorit dhe për të përmirësuar efikasitetin energjetik të motorit.

E drejta e autorit: Ky artikull është një ribotim i numrit publik të WeChat "电机技术及应用", lidhja origjinale https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw

Ky artikull nuk përfaqëson pikëpamjet e kompanisë sonë. Nëse keni mendime ose pikëpamje të ndryshme, ju lutemi na korrigjoni!