स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरको पछाडिको EMF

स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरको पछाडिको EMF

१. ब्याक EMF कसरी उत्पन्न हुन्छ?

पछाडिको इलेक्ट्रोमोटिभ बलको उत्पादन बुझ्न सजिलो छ। सिद्धान्त यो हो कि कन्डक्टरले चुम्बकीय बल रेखाहरू काट्छ। जबसम्म दुई बीच सापेक्षिक गति हुन्छ, चुम्बकीय क्षेत्र स्थिर हुन सक्छ र कन्डक्टरले यसलाई काट्छ, वा कन्डक्टर स्थिर हुन सक्छ र चुम्बकीय क्षेत्र सर्छ।

स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरूको लागि, तिनीहरूको कुण्डलीहरू स्टेटर (कन्डक्टर) मा स्थिर हुन्छन् र स्थायी चुम्बकहरू रोटर (चुम्बकीय क्षेत्र) मा स्थिर हुन्छन्। जब रोटर घुम्छ, रोटरमा स्थायी चुम्बकहरू द्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्र घुम्नेछ, र स्टेटरमा कुण्डलीहरू द्वारा काटिनेछ, कुण्डलीहरूमा पछाडि इलेक्ट्रोमोटिभ बल उत्पन्न गर्नेछ। यसलाई किन पछाडि इलेक्ट्रोमोटिभ बल भनिन्छ? नामले सुझाव दिए जस्तै, पछाडि इलेक्ट्रोमोटिभ बल E को दिशा टर्मिनल भोल्टेज U को दिशाको विपरीत हुन्छ (चित्र १ मा देखाइएको छ)।

चित्र १

२. ब्याक EMF र टर्मिनल भोल्टेज बीचको सम्बन्ध के हो?

चित्र १ बाट देख्न सकिन्छ कि ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बल र लोड अन्तर्गत टर्मिनल भोल्टेज बीचको सम्बन्ध यो हो:

ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बल परीक्षण सामान्यतया लोड नभएको अवस्थामा, करेन्ट बिना र १००० आरपीएमको गतिमा गरिन्छ। सामान्यतया, १००० आरपीएमको मानलाई ब्याक-ईएमएफ गुणांक = औसत ब्याक-ईएमएफ मान/गति भनेर परिभाषित गरिन्छ। ब्याक-ईएमएफ गुणांक मोटरको एक महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर हो। यहाँ यो ध्यान दिनुपर्छ कि गति स्थिर हुनु अघि लोड अन्तर्गत ब्याक-ईएमएफ निरन्तर परिवर्तन भइरहेको हुन्छ। सूत्र (१) बाट, हामी जान्न सक्छौं कि लोड अन्तर्गत ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बल टर्मिनल भोल्टेज भन्दा सानो छ। यदि ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बल टर्मिनल भोल्टेज भन्दा ठूलो छ भने, यो जेनेरेटर बन्छ र बाहिर भोल्टेज आउटपुट गर्दछ। वास्तविक काममा प्रतिरोध र करेन्ट सानो भएकोले, ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बलको मान टर्मिनल भोल्टेजको लगभग बराबर हुन्छ र टर्मिनल भोल्टेजको मूल्याङ्कन गरिएको मानद्वारा सीमित हुन्छ।

३. ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बलको भौतिक अर्थ

कल्पना गर्नुहोस् यदि पछाडिको EMF नभएको भए के हुन्थ्यो? समीकरण (१) बाट, हामी देख्न सक्छौं कि पछाडिको EMF बिना, सम्पूर्ण मोटर शुद्ध प्रतिरोधकको बराबर हुन्छ, धेरै ताप उत्पन्न गर्ने उपकरण बन्छ, जुन मोटरको विद्युतीय ऊर्जालाई यान्त्रिक ऊर्जामा रूपान्तरणको विपरीत हो। विद्युतीय ऊर्जा रूपान्तरण समीकरणमा,UI भनेको इनपुट विद्युतीय ऊर्जा हो, जस्तै ब्याट्री, मोटर वा ट्रान्सफर्मरमा इनपुट विद्युतीय ऊर्जा; I2Rt भनेको प्रत्येक सर्किटमा ताप हानि ऊर्जा हो, जुन एक प्रकारको ताप हानि ऊर्जा हो, जति सानो हुन्छ त्यति राम्रो; इनपुट विद्युतीय ऊर्जा र ताप हानि विद्युतीय ऊर्जा बीचको भिन्नता, यो पछाडिको इलेक्ट्रोमोटिभ बलसँग मिल्दो उपयोगी ऊर्जा हो।।अर्को शब्दमा भन्नु पर्दा, ब्याक EMF उपयोगी ऊर्जा उत्पन्न गर्न प्रयोग गरिन्छ र ताप हानिसँग उल्टो सम्बन्धित छ। ताप हानि ऊर्जा जति बढी हुन्छ, प्राप्त गर्न सकिने उपयोगी ऊर्जा त्यति नै कम हुन्छ। वस्तुनिष्ठ रूपमा भन्नुपर्दा, ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बलले सर्किटमा विद्युतीय ऊर्जा खपत गर्छ, तर यो "हानि" होइन। ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बलसँग मेल खाने विद्युतीय ऊर्जाको भाग विद्युतीय उपकरणहरूको लागि उपयोगी ऊर्जामा रूपान्तरण हुनेछ, जस्तै मोटरहरूको यान्त्रिक ऊर्जा, ब्याट्रीहरूको रासायनिक ऊर्जा, आदि।

यसबाट यो देख्न सकिन्छ कि पछाडिको इलेक्ट्रोमोटिभ बलको आकारले विद्युतीय उपकरणको कुल इनपुट ऊर्जालाई उपयोगी ऊर्जामा रूपान्तरण गर्ने क्षमतालाई जनाउँछ, जसले विद्युतीय उपकरणको रूपान्तरण क्षमताको स्तरलाई प्रतिबिम्बित गर्दछ।

४. ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बलको परिमाण के मा निर्भर गर्दछ?

पछाडिको इलेक्ट्रोमोटिभ बलको गणना सूत्र यस प्रकार छ:

E भनेको कुण्डलीको इलेक्ट्रोमोटिभ बल हो, ψ भनेको चुम्बकीय प्रवाह हो, f भनेको आवृत्ति हो, N भनेको घुमाउरो संख्या हो, र Φ भनेको चुम्बकीय प्रवाह हो।
माथिको सूत्रको आधारमा, मलाई विश्वास छ कि सबैले पछाडिको इलेक्ट्रोमोटिभ बलको परिमाणलाई असर गर्ने केही कारकहरू भन्न सक्छन्। यहाँ संक्षेपमा एउटा लेख छ:

(१) पछाडिको EMF चुम्बकीय प्रवाहको परिवर्तन दर बराबर हुन्छ। गति जति उच्च हुन्छ, परिवर्तन दर त्यति नै बढी हुन्छ र पछाडिको EMF पनि त्यति नै ठूलो हुन्छ।

(२) चुम्बकीय प्रवाह आफैंमा एकल-मोड चुम्बकीय प्रवाहले गुणा गरिएको घुमाउरो संख्या बराबर हुन्छ। त्यसकारण, घुमाउरो संख्या जति बढी हुन्छ, चुम्बकीय प्रवाह त्यति नै ठूलो हुन्छ र पछाडिको EMF पनि त्यति नै ठूलो हुन्छ।

(३) घुमाउरो संख्या घुमाउरो योजनासँग सम्बन्धित छ, जस्तै स्टार-डेल्टा जडान, प्रति स्लट घुमाउरो संख्या, चरणहरूको संख्या, दाँतहरूको संख्या, समानान्तर शाखाहरूको संख्या, र पूर्ण-पिच वा छोटो-पिच योजना।

(४) एकल-टर्न चुम्बकीय प्रवाह चुम्बकीय प्रतिरोधले भाग गरिएको चुम्बकीय बल बराबर हुन्छ। त्यसकारण, चुम्बकीय बल जति ठूलो हुन्छ, चुम्बकीय प्रवाहको दिशामा चुम्बकीय प्रतिरोध त्यति नै कम हुन्छ र पछाडिको EMF त्यति नै ठूलो हुन्छ।

(५) चुम्बकीय प्रतिरोध वायु अन्तर र ध्रुव-स्लट समन्वयसँग सम्बन्धित छ। वायु अन्तर जति ठूलो हुन्छ, चुम्बकीय प्रतिरोध त्यति नै ठूलो हुन्छ र पछाडिको EMF त्यति नै सानो हुन्छ। ध्रुव-स्लट समन्वय बढी जटिल हुन्छ र विशिष्ट विश्लेषण आवश्यक पर्दछ।

(६) चुम्बकीय बल चुम्बकको अवशिष्ट चुम्बकत्व र चुम्बकको प्रभावकारी क्षेत्रसँग सम्बन्धित छ। अवशिष्ट चुम्बकत्व जति ठूलो हुन्छ, पछाडिको EMF त्यति नै उच्च हुन्छ। प्रभावकारी क्षेत्र चुम्बकको चुम्बकीकरण दिशा, आकार र स्थानसँग सम्बन्धित छ र यसको लागि विशिष्ट विश्लेषण आवश्यक पर्दछ।

(७) अवशिष्ट चुम्बकत्व तापक्रमसँग सम्बन्धित छ। तापक्रम जति बढी हुन्छ, पछाडिको EMF त्यति नै सानो हुन्छ।

संक्षेपमा, ब्याक EMF लाई असर गर्ने कारकहरूमा परिक्रमण गति, प्रति स्लट घुमाउने संख्या, चरणहरूको संख्या, समानान्तर शाखाहरूको संख्या, पूर्ण पिच र छोटो पिच, मोटर चुम्बकीय सर्किट, वायु अन्तराल लम्बाइ, पोल-स्लट मिलान, चुम्बकीय स्टील अवशिष्ट चुम्बकत्व, चुम्बकीय स्टील स्थान र आकार, चुम्बकीय स्टील चुम्बकीकरण दिशा, र तापमान समावेश छन्।

५. मोटर डिजाइनमा ब्याक इलेक्ट्रोमोटिभ बलको आकार कसरी चयन गर्ने?

मोटर डिजाइनमा, पछाडिको EMF E धेरै महत्त्वपूर्ण छ। यदि पछाडिको EMF राम्रोसँग डिजाइन गरिएको छ (उपयुक्त आकार, कम तरंगरूप विकृति), मोटर राम्रो हुन्छ। पछाडिको EMF ले मोटरमा धेरै प्रमुख प्रभावहरू पार्छ:

१. पछाडिको EMF को परिमाणले मोटरको कमजोर चुम्बकीय बिन्दु निर्धारण गर्छ, र कमजोर चुम्बकीय बिन्दुले मोटर दक्षता नक्साको वितरण निर्धारण गर्छ।
२. पछाडिको EMF तरंगको विकृति दरले मोटर चलिरहेको बेला मोटर रिपल टर्क र टर्क आउटपुटको सहजतालाई असर गर्छ।
३. पछाडिको EMF को परिमाणले मोटरको टर्क गुणांकलाई प्रत्यक्ष रूपमा निर्धारण गर्छ, र पछाडिको EMF गुणांक टर्क गुणांकसँग समानुपातिक हुन्छ।
यसबाट, मोटर डिजाइनमा निम्न विरोधाभासहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ:
a. पछाडिको EMF ठूलो हुँदा, मोटरले कम-गति सञ्चालन क्षेत्रमा नियन्त्रक सीमा वर्तमानमा उच्च टर्क कायम राख्न सक्छ, तर यसले उच्च गतिमा टर्क उत्पादन गर्न सक्दैन, र अपेक्षित गतिमा पनि पुग्न सक्दैन;
b. पछाडिको EMF सानो हुँदा, मोटरको उच्च-गति क्षेत्रमा अझै पनि आउटपुट क्षमता हुन्छ, तर कम गतिमा एउटै नियन्त्रक वर्तमानमा टर्क प्राप्त गर्न सकिँदैन।

६. स्थायी चुम्बक मोटरहरूमा ब्याक EMF को सकारात्मक प्रभाव।

स्थायी चुम्बक मोटरहरूको सञ्चालनको लागि ब्याक EMF को अस्तित्व धेरै महत्त्वपूर्ण छ। यसले मोटरहरूमा केही फाइदाहरू र विशेष कार्यहरू ल्याउन सक्छ:
क. ऊर्जा बचत
स्थायी चुम्बक मोटरहरूद्वारा उत्पन्न हुने पछाडिको EMF ले मोटरको प्रवाह कम गर्न सक्छ, जसले गर्दा पावर हानि कम हुन्छ, ऊर्जा हानि कम हुन्छ, र ऊर्जा बचतको उद्देश्य प्राप्त हुन्छ।
ख. टर्क बढाउनुहोस्
पछाडिको EMF पावर सप्लाई भोल्टेजको विपरीत हुन्छ। जब मोटरको गति बढ्छ, पछाडिको EMF पनि बढ्छ। रिभर्स भोल्टेजले मोटर वाइन्डिङको इन्डक्टन्स कम गर्नेछ, जसको परिणामस्वरूप करेन्ट बढ्नेछ। यसले मोटरलाई थप टर्क उत्पन्न गर्न र मोटरको पावर प्रदर्शन सुधार गर्न अनुमति दिन्छ।
ग. उल्टो गति घटाउने
स्थायी चुम्बक मोटरले शक्ति गुमाएपछि, ब्याक EMF को अस्तित्वको कारणले गर्दा, यसले चुम्बकीय प्रवाह उत्पन्न गर्न जारी राख्न सक्छ र रोटरलाई घुमाउन जारी राख्न सक्छ, जसले ब्याक EMF रिभर्स स्पीडको प्रभाव बनाउँछ, जुन मेसिन उपकरणहरू र अन्य उपकरणहरू जस्ता केही अनुप्रयोगहरूमा धेरै उपयोगी हुन्छ।

छोटकरीमा भन्नुपर्दा, ब्याक EMF स्थायी चुम्बक मोटरहरूको एक अपरिहार्य तत्व हो। यसले स्थायी चुम्बक मोटरहरूमा धेरै फाइदाहरू ल्याउँछ र मोटरहरूको डिजाइन र निर्माणमा धेरै महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। ब्याक EMF को आकार र तरंगरूप स्थायी चुम्बक मोटरको डिजाइन, निर्माण प्रक्रिया र प्रयोग अवस्था जस्ता कारकहरूमा निर्भर गर्दछ। ब्याक EMF को आकार र तरंगरूपले मोटरको प्रदर्शन र स्थिरतामा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।

आन्हुइ मिङटेङ स्थायी चुम्बक इलेक्ट्रोमेकानिकल उपकरण कं, लिमिटेड (https://www.mingtengmotor.com/)स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरूको एक पेशेवर निर्माता हो। हाम्रो प्राविधिक केन्द्रमा ४० भन्दा बढी अनुसन्धान र विकास कर्मचारीहरू छन्, तीन विभागहरूमा विभाजित: डिजाइन, प्रक्रिया, र परीक्षण, स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरूको अनुसन्धान र विकास, डिजाइन, र प्रक्रिया नवाचारमा विशेषज्ञता। व्यावसायिक डिजाइन सफ्टवेयर र स्व-विकसित स्थायी चुम्बक मोटर विशेष डिजाइन कार्यक्रमहरू प्रयोग गरेर, मोटर डिजाइन र निर्माण प्रक्रियाको क्रममा, पछाडिको इलेक्ट्रोमोटिभ बलको आकार र तरंगरूपलाई प्रयोगकर्ताको वास्तविक आवश्यकताहरू र विशिष्ट कार्य अवस्थाहरू अनुसार ध्यानपूर्वक विचार गरिनेछ ताकि मोटरको प्रदर्शन र स्थिरता सुनिश्चित गर्न र मोटरको ऊर्जा दक्षता सुधार गर्न सकियोस्।

प्रतिलिपि अधिकार: यो लेख WeChat सार्वजनिक नम्बर "电机技术及应用" को पुन: प्रिन्ट हो, मूल लिङ्क https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw

यो लेखले हाम्रो कम्पनीको विचारलाई प्रतिनिधित्व गर्दैन। यदि तपाईंसँग फरक विचार वा विचारहरू छन् भने, कृपया हामीलाई सच्याउनुहोस्!