Apakah hubungan antara belakang - EMF dan kelajuan motor DC Carbon yang disikat?

Hei ada! Sebagai pembekal motor DC Carbon yang disikat, saya sering bertanya tentang hubungan antara belakang - EMF dan kelajuan motor ini. Jadi, saya fikir saya akan menulis blog ini untuk memecahkannya dengan cara yang mudah difahami.

Mari kita mulakan dengan asas -asas. Motor DC Carbon yang disikat adalah sejenis motor elektrik yang menggunakan berus karbon untuk memindahkan arus elektrik ke bahagian berputar motor, yang dikenali sebagai lengan. Motor ini digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi kerana ia agak mudah dalam reka bentuk dan kos - berkesan. Anda boleh menyemak kamiDC Carbon menyikat motorUntuk maklumat lanjut mengenai produk yang kami tawarkan.

Sekarang, apa yang kembali - EMF? Kembali - EMF, atau daya elektromotif belakang, adalah voltan yang dihasilkan di dalam motor ketika ia berputar. Menurut Undang -Undang Elektromagnetik Undang -undang Faraday, apabila konduktor (dalam kes ini, gegelung dalam angker motor) bergerak melalui medan magnet, daya elektromotif diinduksi dalam konduktor. Dalam motor DC, seperti berputar, gegelung dipotong melalui medan magnet yang dihasilkan oleh stator, dan ini mendorong voltan yang menentang voltan yang digunakan.

Formula untuk belakang - EMF (EB) dalam motor DC diberikan oleh EB = K * φ * Ω, di mana k adalah pemalar yang bergantung kepada pembinaan motor (seperti bilangan giliran dalam gegelung, dan sebagainya), φ adalah fluks magnet, dan Ω adalah halaju sudut motor. Halaju sudut Ω secara langsung berkaitan dengan kelajuan motor. Dalam istilah yang lebih mudah, kerana kelajuan motor meningkat, kadar di mana gegelung dipotong melalui medan magnet juga meningkat, dan begitu juga belakang - EMF.

Mari kita fikirkan apa yang berlaku apabila kita mula -mula memulakan motor DC Carbon yang disikat. Apabila kuasa dihidupkan, voltan yang digunakan (v) menyebabkan arus (i) mengalir melalui gegelung lengan. Arus ini mewujudkan medan magnet dalam angker, yang berinteraksi dengan medan magnet stator, menyebabkan angker mula berputar. Pada mulanya, apabila motor berehat (ω = 0), belakang - EMF (EB) adalah sifar. Menurut undang -undang Ohm, arus yang mengalir melalui angker diberikan oleh i = (v - eb)/r, di mana r adalah rintangan litar lengan. Oleh kerana EB = 0 pada permulaan, arus agak tinggi (i = v/r). Arus permulaan yang tinggi ini boleh menjadi sedikit masalah kerana ia boleh menyebabkan pemanasan yang berlebihan dalam motor dan mungkin merosakkan bekalan kuasa.

Apabila motor mula mengambil kelajuan, belakang - EMF mula membina. Apabila EB meningkat, arus mengalir melalui armature berkurangan kerana i = (v - eb)/r. Akhirnya, motor mencapai kelajuan negeri yang mantap di mana belakang - EMF telah meningkat kepada nilai supaya arus mengalir melalui angker hanya cukup untuk menghasilkan tork yang diperlukan untuk mengatasi beban pada motor.

Hubungan antara belakang - EMF dan kelajuan adalah linear. Jika kita merancang graf belakang - EMF berbanding kelajuan, kita akan mendapat garis lurus. Hubungan linear ini sangat berguna dalam mengawal kelajuan motor. Sebagai contoh, jika kita mahu meningkatkan kelajuan motor, kita boleh meningkatkan voltan yang digunakan. Apabila voltan yang digunakan meningkat, perbezaan antara voltan yang digunakan dan belakang - EMF (V - EB) meningkat, yang menyebabkan peningkatan arus mengalir melalui angker. Arus yang meningkat menghasilkan lebih banyak tork, yang seterusnya menyebabkan motor mempercepatkan. Apabila kelajuan meningkat, belakang - EMF juga meningkat sehingga keadaan baru yang stabil.

Sebaliknya, jika kita mahu mengurangkan kelajuan motor, kita dapat mengurangkan voltan yang digunakan. Apabila voltan yang diterapkan berkurangan, perbezaan (v - eb) menjadi lebih kecil, arus berkurangan, dan motor melambatkan. Apabila kelajuan berkurangan, belakang - EMF juga berkurangan sehingga keseimbangan baru ditubuhkan.

Sekarang, mari kita bincangkan beberapa implikasi praktikal hubungan ini. Dalam aplikasi di mana kawalan kelajuan yang tepat diperlukan, memahami hubungan belakang - EMF - kelajuan adalah penting. Contohnya, dalam aPemacu Motor Berus DC, Sistem kawalan boleh menggunakan belakang - EMF sebagai isyarat maklum balas untuk menyesuaikan voltan yang digunakan dan memastikan motor berjalan pada kelajuan malar.

Satu lagi aspek yang perlu dipertimbangkan ialah kecekapan motor. Input kuasa ke motor diberikan oleh pin = v * i, dan output kuasa adalah pout = t * Ω, di mana t adalah tork dan Ω adalah halaju sudut. Kuasa yang hilang dalam litar angker adalah ploss = i² * R. Sebagai belakang - EMF meningkat dengan kelajuan, arus berkurangan, dan begitu juga kehilangan kuasa dalam angker. Ini bermakna motor lebih efisien pada kelajuan yang lebih tinggi kerana kuasa kurang dibazirkan sebagai haba dalam lengan.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa batasan. Pada kelajuan yang sangat tinggi, kerugian mekanikal dalam motor (seperti geseran dalam galas dan kehilangan angin) mula meningkat dengan ketara. Juga, EMF belakang boleh mencapai nilai yang dekat dengan voltan yang digunakan, yang menghadkan kelajuan maksimum yang dapat dicapai oleh motor.

Dalam sesetengah aplikasi, kami mungkin memerlukan motor yang boleh beroperasi pada kelajuan rendah. KamiRPM DC yang rendah menyikat motordireka untuk memenuhi keperluan tersebut. Pada kelajuan yang rendah, belakang - EMF agak rendah, dan arus mengalir melalui lengan lebih tinggi berbanding dengan operasi kelajuan tinggi. Ini bermakna motor boleh menghasilkan lebih banyak tork pada kelajuan rendah, yang berguna dalam aplikasi seperti robotik dan sistem penghantar di mana tork permulaan yang tinggi diperlukan.

Untuk jumlah semuanya, belakang - EMF dan kelajuan motor DC Carbon yang disikat berkait rapat. Back - EMF meningkat secara linear dengan kelajuan motor, dan hubungan ini mempunyai kesan yang signifikan terhadap arus, tork, kuasa, dan kecekapan motor. Sama ada anda sedang mencari motor untuk aplikasi kelajuan tinggi atau kelajuan rendah, tinggi - aplikasi tork, memahami hubungan ini dapat membantu anda membuat pilihan yang tepat.

Sekiranya anda berada di pasaran untuk motor DC Carbon yang disikat dan mempunyai sebarang pertanyaan mengenai bagaimana hubungan belakang - EMF - kelajuan mempengaruhi aplikasi khusus anda, atau jika anda ingin membincangkan keperluan perolehan anda, jangan teragak -agak untuk menjangkau. Kami di sini untuk membantu anda mencari motor yang sempurna untuk projek anda.

Rujukan

• Fitzgerald, AE, Kingsley, C., & Umans, SD (2003). Jentera elektrik. McGraw - Hill.
• Chapman, SJ (2012). Asas Jentera Elektrik. McGraw - Hill.