પરમેનન્ટ મેગ્નેટ સિંક્રનસ મોટરનું પાછળનું EMF

પરમેનન્ટ મેગ્નેટ સિંક્રનસ મોટરનું પાછળનું EMF

1. બેક EMF કેવી રીતે જનરેટ થાય છે?

બેક ઈલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સની પેઢી સમજવામાં સરળ છે. સિદ્ધાંત એ છે કે વાહક બળની ચુંબકીય રેખાઓને કાપી નાખે છે. જ્યાં સુધી બંને વચ્ચે સાપેક્ષ ગતિ હોય ત્યાં સુધી ચુંબકીય ક્ષેત્ર સ્થિર હોઈ શકે છે અને વાહક તેને કાપી નાખે છે, અથવા વાહક સ્થિર હોઈ શકે છે અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર ફરે છે.

કાયમી ચુંબક સિંક્રનસ મોટર્સ માટે, તેમની કોઇલ સ્ટેટર (કન્ડક્ટર) પર નિશ્ચિત હોય છે અને કાયમી ચુંબક રોટર (ચુંબકીય ક્ષેત્ર) પર નિશ્ચિત હોય છે. જ્યારે રોટર ફરે છે, ત્યારે રોટર પરના કાયમી ચુંબક દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ફરશે, અને સ્ટેટર પરના કોઇલ દ્વારા કાપવામાં આવશે, કોઇલમાં બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ પેદા કરશે. તેને શા માટે બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ કહેવામાં આવે છે? નામ સૂચવે છે તેમ, પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ E ની દિશા ટર્મિનલ વોલ્ટેજ U (આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે) ની દિશાની વિરુદ્ધ છે.

આકૃતિ 1

2.બેક EMF અને ટર્મિનલ વોલ્ટેજ વચ્ચે શું સંબંધ છે?

તે આકૃતિ 1 પરથી જોઈ શકાય છે કે પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ અને લોડ હેઠળના ટર્મિનલ વોલ્ટેજ વચ્ચેનો સંબંધ છે:

બેક ઈલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ ટેસ્ટ સામાન્ય રીતે નો-લોડ કંડીશન હેઠળ કરંટ વગર અને 1000 rpm ની ઝડપે કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, 1000rpm નું મૂલ્ય બેક-EMF ગુણાંક = સરેરાશ બેક-EMF મૂલ્ય/સ્પીડ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. બેક-ઇએમએફ ગુણાંક એ મોટરનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ છે. અહીં એ નોંધવું જોઈએ કે ઝડપ સ્થિર થાય તે પહેલાં લોડ હેઠળનો બેક-ઈએમએફ સતત બદલાતો રહે છે. ફોર્મ્યુલા (1) પરથી, આપણે જાણી શકીએ છીએ કે લોડ હેઠળનું પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ટર્મિનલ વોલ્ટેજ કરતાં નાનું છે. જો પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ટર્મિનલ વોલ્ટેજ કરતા મોટું હોય, તો તે જનરેટર બને છે અને બહારથી વોલ્ટેજ આઉટપુટ કરે છે. વાસ્તવિક કાર્યમાં પ્રતિકાર અને પ્રવાહ નાનો હોવાથી, પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળનું મૂલ્ય લગભગ ટર્મિનલ વોલ્ટેજ જેટલું છે અને તે ટર્મિનલ વોલ્ટેજના રેટેડ મૂલ્ય દ્વારા મર્યાદિત છે.

3. બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સનો ભૌતિક અર્થ

કલ્પના કરો કે જો બેક ઇએમએફ અસ્તિત્વમાં ન હોત તો શું થશે? સમીકરણ (1) થી, આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે પાછળના EMF વિના, સંપૂર્ણ મોટર શુદ્ધ રેઝિસ્ટરની સમકક્ષ છે, તે એક ઉપકરણ બની જાય છે જે ઘણી ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, જે મોટર દ્વારા વિદ્યુત ઊર્જાને યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. ઇલેક્ટ્રિક ઊર્જા રૂપાંતર સમીકરણ,UI તે ઇનપુટ વિદ્યુત ઉર્જા છે, જેમ કે બેટરી, મોટર અથવા ટ્રાન્સફોર્મરમાં ઇનપુટ વિદ્યુત ઉર્જા; I2Rt એ દરેક સર્કિટમાં હીટ લોસ એનર્જી છે, જે એક પ્રકારની હીટ લોસ એનર્જી છે, જેટલી નાની તેટલી સારી; ઇનપુટ વિદ્યુત ઉર્જા અને ગરમીના નુકશાન વિદ્યુત ઉર્જા વચ્ચેનો તફાવત, તે પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળને અનુરૂપ ઉપયોગી ઉર્જા છે.બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, બેક EMF નો ઉપયોગ ઉપયોગી ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે અને તે ગરમીના નુકશાન સાથે વિપરીત રીતે સંબંધિત છે. ગરમીના નુકશાનની ઉર્જા જેટલી વધારે છે, તેટલી પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવી ઉપયોગી ઉર્જા ઓછી છે. ઉદ્દેશ્યથી કહીએ તો, પાછળનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ સર્કિટમાં વિદ્યુત ઊર્જા વાપરે છે, પરંતુ તે "નુકસાન" નથી. પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળને અનુરૂપ વિદ્યુત ઉર્જાનો ભાગ વિદ્યુત ઉપકરણો માટે ઉપયોગી ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થશે, જેમ કે મોટર્સની યાંત્રિક ઊર્જા, બેટરીની રાસાયણિક ઊર્જા વગેરે.

આના પરથી જોઈ શકાય છે કે પાછળના ઈલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સનું કદ એટલે કુલ ઇનપુટ એનર્જીને ઉપયોગી ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાની વિદ્યુત સાધનોની ક્ષમતા, જે વિદ્યુત સાધનોની રૂપાંતર ક્ષમતાના સ્તરને પ્રતિબિંબિત કરે છે.

4. પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળની તીવ્રતા શેના પર આધાર રાખે છે?

બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સની ગણતરી સૂત્ર છે:

E એ કોઇલ ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ છે, ψ એ ચુંબકીય પ્રવાહ છે, f એ આવર્તન છે, N એ વળાંકોની સંખ્યા છે અને Φ એ ચુંબકીય પ્રવાહ છે.
ઉપરોક્ત સૂત્રના આધારે, હું માનું છું કે દરેક વ્યક્તિ કદાચ કેટલાક પરિબળો કહી શકે છે જે પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળની તીવ્રતાને અસર કરે છે. સારાંશ આપવા માટે અહીં એક લેખ છે:

(1) બેક EMF ચુંબકીય પ્રવાહના ફેરફારના દરની બરાબર છે. ઝડપ જેટલી વધારે છે, તેટલો મોટો ફેરફાર દર અને પાછળનો EMF વધારે છે.

(2) ચુંબકીય પ્રવાહ પોતે સિંગલ-ટર્ન મેગ્નેટિક ફ્લક્સ દ્વારા ગુણાકાર કરેલા વળાંકની સંખ્યા જેટલો છે. તેથી, વળાંકની સંખ્યા જેટલી વધારે છે, ચુંબકીય પ્રવાહ વધારે છે અને પાછળનું EMF વધારે છે.

(3) વળાંકોની સંખ્યા વિન્ડિંગ સ્કીમ સાથે સંબંધિત છે, જેમ કે સ્ટાર-ડેલ્ટા કનેક્શન, સ્લોટ દીઠ વળાંકોની સંખ્યા, તબક્કાઓની સંખ્યા, દાંતની સંખ્યા, સમાંતર શાખાઓની સંખ્યા અને પૂર્ણ-પિચ અથવા ટૂંકી-પિચ યોજના.

(4) સિંગલ-ટર્ન મેગ્નેટિક ફ્લક્સ ચુંબકીય પ્રતિકાર દ્વારા વિભાજિત મેગ્નેટોમોટિવ ફોર્સ સમાન છે. તેથી, મેગ્નેટોમોટિવ ફોર્સ જેટલું વધારે છે, ચુંબકીય પ્રવાહની દિશામાં ચુંબકીય પ્રતિકાર ઓછો અને પાછળનો EMF વધારે છે.

(5) ચુંબકીય પ્રતિકાર હવાના અંતર અને ધ્રુવ-સ્લોટ સંકલન સાથે સંબંધિત છે. હવાનું અંતર જેટલું મોટું, ચુંબકીય પ્રતિકાર વધારે અને પાછળનો EMF નાનો. ધ્રુવ-સ્લોટ સંકલન વધુ જટિલ છે અને ચોક્કસ વિશ્લેષણની જરૂર છે.

(6) મેગ્નેટોમોટિવ ફોર્સ ચુંબકના શેષ ચુંબકત્વ અને ચુંબકના અસરકારક ક્ષેત્ર સાથે સંબંધિત છે. શેષ ચુંબકત્વ જેટલું વધારે છે, પાછળનું EMF વધારે છે. અસરકારક વિસ્તાર ચુંબકની દિશા, કદ અને ચુંબકના સ્થાન સાથે સંબંધિત છે અને ચોક્કસ વિશ્લેષણની જરૂર છે.

(7) શેષ ચુંબકત્વ તાપમાન સાથે સંબંધિત છે. તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, પાછળનું EMF નાનું હોય છે.

સારાંશમાં, બેક EMF ને અસર કરતા પરિબળોમાં પરિભ્રમણ ગતિ, સ્લોટ દીઠ વળાંકોની સંખ્યા, તબક્કાઓની સંખ્યા, સમાંતર શાખાઓની સંખ્યા, સંપૂર્ણ પિચ અને ટૂંકી પિચ, મોટર ચુંબકીય સર્કિટ, હવાના અંતરની લંબાઈ, ધ્રુવ-સ્લોટ મેચિંગ, ચુંબકીય સ્ટીલ અવશેષ ચુંબકત્વનો સમાવેશ થાય છે. , ચુંબકીય સ્ટીલ પ્લેસમેન્ટ અને કદ, ચુંબકીય સ્ટીલ ચુંબકીયકરણ દિશા અને તાપમાન.

5. મોટર ડિઝાઇનમાં બેક ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સનું કદ કેવી રીતે પસંદ કરવું?

મોટર ડિઝાઇનમાં, બેક EMF E ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. જો પાછળનું EMF સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલ હોય (યોગ્ય કદ, નીચા વેવફોર્મ વિકૃતિ), તો મોટર સારી છે. પાછળની EMF મોટર પર ઘણી મોટી અસરો ધરાવે છે:

1. પાછળના EMF ની તીવ્રતા મોટરના નબળા ચુંબકીય બિંદુને નિર્ધારિત કરે છે, અને નબળા ચુંબકીય બિંદુ મોટર કાર્યક્ષમતા નકશાનું વિતરણ નક્કી કરે છે.
2. પાછળના EMF વેવફોર્મનો વિકૃતિ દર મોટર રીપલ ટોર્ક અને જ્યારે મોટર ચાલુ હોય ત્યારે ટોર્ક આઉટપુટની સરળતાને અસર કરે છે.
3. પાછળના EMF ની તીવ્રતા સીધા મોટરના ટોર્ક ગુણાંકને નિર્ધારિત કરે છે, અને પાછળના EMF ગુણાંક ટોર્ક ગુણાંકના પ્રમાણસર છે.
આમાંથી, મોટર ડિઝાઇનમાં નીચેના વિરોધાભાસો મેળવી શકાય છે:
a જ્યારે પાછળનો EMF મોટો હોય છે, ત્યારે મોટર લો-સ્પીડ ઓપરેશન એરિયામાં કંટ્રોલર લિમિટ કરંટ પર હાઈ ટોર્ક જાળવી શકે છે, પરંતુ તે હાઈ સ્પીડ પર ટોર્ક આઉટપુટ કરી શકતી નથી, અને અપેક્ષિત સ્પીડ સુધી પણ પહોંચી શકતી નથી;
b જ્યારે પાછળનું EMF નાનું હોય છે, ત્યારે મોટરમાં હજી પણ હાઇ-સ્પીડ એરિયામાં આઉટપુટ ક્ષમતા હોય છે, પરંતુ ઓછી ઝડપે સમાન નિયંત્રક વર્તમાન પર ટોર્ક પ્રાપ્ત કરી શકાતો નથી.

6. કાયમી મેગ્નેટ મોટર્સ પર બેક EMF ની હકારાત્મક અસર.

કાયમી ચુંબક મોટર્સના સંચાલન માટે બેક ઇએમએફનું અસ્તિત્વ ખૂબ મહત્વનું છે. તે મોટર્સમાં કેટલાક ફાયદા અને વિશેષ કાર્યો લાવી શકે છે:
a ઊર્જા બચત
કાયમી ચુંબક મોટરો દ્વારા જનરેટ થયેલ બેક EMF મોટરના વર્તમાનને ઘટાડી શકે છે, જેનાથી પાવર લોસ ઘટાડી શકાય છે, ઉર્જાની ખોટ ઓછી થાય છે અને ઉર્જા બચતનો હેતુ સિદ્ધ થાય છે.
b ટોર્ક વધારો
પાછળનો EMF પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજની વિરુદ્ધ છે. જ્યારે મોટરની ઝડપ વધે છે, ત્યારે પાછળનો EMF પણ વધે છે. રિવર્સ વોલ્ટેજ મોટર વિન્ડિંગના ઇન્ડક્ટન્સને ઘટાડશે, પરિણામે વર્તમાનમાં વધારો થશે. આ મોટરને વધારાના ટોર્ક જનરેટ કરવા અને મોટરના પાવર પર્ફોર્મન્સમાં સુધારો કરવાની મંજૂરી આપે છે.
c રિવર્સ મંદી
કાયમી ચુંબક મોટર પાવર ગુમાવે પછી, બેક EMF ના અસ્તિત્વને કારણે, તે ચુંબકીય પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરવાનું ચાલુ રાખી શકે છે અને રોટરને ફેરવવાનું ચાલુ રાખે છે, જે બેક EMF રિવર્સ સ્પીડની અસર બનાવે છે, જે કેટલીક એપ્લિકેશનોમાં ખૂબ ઉપયોગી છે, જેમ કે મશીન ટૂલ્સ અને અન્ય સાધનો તરીકે.

ટૂંકમાં, બેક ઇએમએફ એ કાયમી મેગ્નેટ મોટર્સનું અનિવાર્ય તત્વ છે. તે કાયમી ચુંબક મોટર્સમાં ઘણા ફાયદા લાવે છે અને મોટર્સની ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. બેક ઇએમએફનું કદ અને વેવફોર્મ કાયમી મેગ્નેટ મોટરની ડિઝાઇન, ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને ઉપયોગની શરતો જેવા પરિબળો પર આધારિત છે. બેક ઇએમએફનું કદ અને વેવફોર્મ મોટરની કામગીરી અને સ્થિરતા પર મહત્વપૂર્ણ પ્રભાવ ધરાવે છે.

Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)કાયમી મેગ્નેટ સિંક્રનસ મોટર્સનું વ્યાવસાયિક ઉત્પાદક છે. અમારા તકનીકી કેન્દ્રમાં 40 થી વધુ R&D કર્મચારીઓ છે, જે ત્રણ વિભાગોમાં વિભાજિત છે: ડિઝાઇન, પ્રક્રિયા અને પરીક્ષણ, સંશોધન અને વિકાસમાં વિશેષતા, ડિઝાઇન અને કાયમી ચુંબક સિંક્રનસ મોટર્સની નવીનતા. પ્રોફેશનલ ડિઝાઇન સોફ્ટવેર અને સ્વ-વિકસિત કાયમી મેગ્નેટ મોટર સ્પેશિયલ ડિઝાઇન પ્રોગ્રામ્સનો ઉપયોગ કરીને, મોટર ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન, પાછળના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળના કદ અને વેવફોર્મને વપરાશકર્તાની વાસ્તવિક જરૂરિયાતો અને ચોક્કસ કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ અનુસાર કાળજીપૂર્વક ધ્યાનમાં લેવામાં આવશે. મોટરનું પ્રદર્શન અને સ્થિરતા અને મોટરની ઊર્જા કાર્યક્ષમતામાં સુધારો.

કૉપિરાઇટ: આ લેખ WeChat સાર્વજનિક નંબર “电机技术及应用”નું પુનઃપ્રિન્ટ છે, મૂળ લિંક https://mp.weixin.qq.com/s/e-NaJAcS1rZGhSGNPv2ifw

આ લેખ અમારી કંપનીના મંતવ્યો રજૂ કરતો નથી. જો તમારી પાસે ભિન્ન અભિપ્રાયો અથવા મંતવ્યો હોય, તો કૃપા કરીને અમને સુધારો!