Menu
Обратна електродвижеща сила в електрическите двигатели: какво представлява и защо е важна

Обратна електродвижеща сила в електрическите двигатели: какво представлява и защо е важна

Обяснение на обратната ЕМП (контра-електродвижеща сила): как въртящ се мотор генерира напрежение, което се противопоставя на захранването, защо това ограничава тока, предизвиква пусков ток и позволява бездатково управление на задвижването.
Обратна електродвижеща сила в електрическите двигатели: какво представлява и защо е важна

Обратно ЕДС, или противо-електродвижеща сила, е напрежението, което електрическият мотор генерира при въртене, действащо срещу захранващото напрежение, което го задвижва. То нараства с оборотите, а разбирането му обяснява пусковия ток на мотора, защо заклинен мотор прегрява и как модерните задвижвания управляват мотори без сензор за положение.

Защо въртящият се мотор оказва противодействие

Всеки проводник, движещ се в магнитно поле, генерира напрежение. Въртящите се намотки на мотора правят точно това, така че когато роторът се върти, той индуцира напрежение, което по закона на Ленц се противопоставя на приложеното напрежение. Колкото по-бързо се върти моторът, толкова по-голямо е обратното ЕДС, което е пропорционално на скоростта и магнитния поток.

Защо това контролира тока

Токът в намотката на мотора се определя от разликата между захранващото напрежение и обратното ЕДС, разделена на съпротивлението на намотката. Това има две важни последици:

  • Пусков ток при стартиране. При застой няма обратно ЕДС, така че само малкото съпротивление на намотката ограничава тока. Затова моторът изтегля пет до осем пъти своя ток при пълен товар в момента на стартиране.
  • Саморегулация при товар. Докато моторът ускорява, обратното ЕДС се увеличава, резултантното напрежение върху намотката намалява и токът се установява на стойността, която изисква товарът. Леко натоварен мотор се върти близо до свободните си обороти и консумира малък ток; при добавяне на товар моторът се забавя леко, обратното ЕДС пада и токът нараства, за да осигури необходимия въртящ момент.

Защо заклиненият мотор е опасен

Ако товар задържи ротора, обратното ЕДС пада до нула и намотката вижда пълното захранващо напрежение върху своето ниско съпротивление. Тече ток при заклинен ротор непрекъснато и намотките прегряват за секунди, затова съществуват защити срещу блокиране и претоварване. Повредите често се проявяват по-късно като увредена изолация, откриваема чрез тест за съпротивление на изолацията.

Константа на обратното ЕДС

Всеки мотор има константа на обратното ЕДС, напрежението, което той генерира на единица скорост. В SI-единици тя е числено равна на константата на въртящия момент, затова мотор, който развива голям въртящ момент на ампер, също генерира голямо напрежение на оборот. Задвижванията използват тази взаимовръзка, за да оценят скоростта и натоварването само от електрически измервания.

Как задвижванията използват обратното ЕДС

Безчеткови DC и двигатели с постоянни магнити могат да се управляват без сензор за положение, като се наблюдава обратното ЕДС: задвижването разпознава къде индуцираното напрежение във всяка намотка пресича нулата, за да определи положението на ротора.

Това безсензорно управление е евтино и надеждно при високи обороти, но тъй като обратното ЕДС е много малко близо до застой, безсензорните задвижвания изискват специални процедури за стартиране при ниска скорост. Когато задвижването има затруднения при стартиране или изключи защитата, кодовете за грешки на задвижването обикновено сочат причината.

Превръщане на сигналите от мотора в поддръжка

Обратното ЕДС, токът и температурата са сигнали, които моторът излъчва непрекъснато. Платформа, която ги чете от линията, може да засече мотор, който изтегля повече ток, отколкото е оправдано от товара, признак за развиваща се повреда, и да създаде заявка за работа преди той да се повреди.

Fabrico затваря този цикъл от електрическия сигнал до насочения ремонт. Резервирайте демонстрация на Fabrico , за да видите как, и прочетете аварийна срещу превантивна поддръжка за стратегията зад това.

Често задавани въпроси

Какво причинява пусковия ток на мотора?

В момента на стартиране няма обратно ЕДС, което да се противопостави на захранването, затова само съпротивлението на намотката ограничава тока. Това предизвиква краткотраен скок от пет до осем пъти тока при пълен товар, докато моторът не ускори и обратното ЕДС не се изгради.

Същото ли е обратното ЕДС с пад на напрежение?

Не. Падът на напрежение е загуба върху съпротивление. Обратното ЕДС е действително индуцирано напрежение, произведено от движението на ротора, и именно то кара мотора да поема само тока, който изисква товарът му.

Имат ли DC двигатели обратно ЕДС?

Да. Всеки мотор, който се върти в магнитно поле, генерира обратно ЕДС, независимо дали е на постоянен или променлив ток. В DC мотор това е то, което балансира захранващото напрежение при дадена скорост и товар.

Как безсензорните задвижвания използват обратното ЕДС?

Те откриват нулевите пресичания на напрежението, индуцирано в намотките на мотора, за да определят положението на ротора, избягвайки необходимостта от физически енкодер или Хол сензор. Методът отслабва близо до застой, където обратното ЕДС е много малко.

Последно от блога

Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Изчислете потенциалната възвръщаемост: запазете час за демонстрация
Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Като натиснете бутона Приемам, вие давате съгласието си за използването на `бисквитки`, докато ползвате до този уебсайт. За да научите повече за това как `бисквитките` се използват и управляват, моля, вижте нашата Политика за поверителност и Декларация за Бисквитките