CEM arrière dans le moteur à courant continu

Lorsque le conducteur sous tension est placé dans unchamp magnétique, le couple induit sur le conducteur. Le couple fait tourner le conducteur qui coupe le flux du champ magnétique. Selon le phénomène d'induction électromagnétique "Quand le conducteur coupe le champ magnétique, CEM induit dans le conducteur". La règle de la main droite de Fleming détermine la direction de la force électromotrice induite.

Selon la règle de droite de Fleming, si nous tenonsnotre pouce, majeur et index de la main droite d'un angle de 90 °, alors l'index représente la direction du champ magnétique. Le pouce indique la direction du mouvement du conducteur et le majeur représente la force électromotrice induite sur le conducteur.

En appliquant la règle de la main droite dans la figure ci-dessous, on constate que le sens de la force électromotrice induite est opposé à la tension appliquée. Ainsi, la force électromotrice est connue sous le nom de compteurretour EMF. La force arrière est développée en série avec la tension appliquée, mais dans le sens opposé, c'est-à-dire que la force arrière s'oppose au courant qui la provoque.

La magnitude du dos emf est donnée par la même expression que celle présentée ci-dessous.

Où E_b est la force électromotrice induite du moteur appelée BackEMF, A est le nombre de chemins parallèles à travers l'armature entre les balais de polarité opposée. P est le nombre de pôles, N la vitesse, Z le nombre total de conducteurs dans l'induit et ϕ le flux utile par pôle.

Un schéma de principe classique simple de la machine fonctionnant en moteur est présenté dans le schéma ci-dessous.

Dans ce cas, l’ampleur du dos est encore plus grande.toujours inférieur à la tension appliquée. La différence entre les deux est presque égale lorsque le moteur tourne dans des conditions normales. Le courant induit sur le moteur à cause de l'alimentation principale. La relation entre l’alimentation principale, le courant de retour et le courant d’armature est donnée par E_b = V - I_uneR_une.

Avantages de Back Emf dans le moteur à courant continu

1. La force arrière s'oppose à la tension d'alimentation. La tension d'alimentation induit le courant dans la bobine qui fait tourner l'induit. Le travail électrique requis par le moteur pour générer le courant dans le sens inverse est converti en énergie mécanique. Et cette énergie est induite dans l'armature du moteur. Ainsi, nous pouvons dire que La conversion d'énergie dans le moteur à courant continu n'est possible qu'en raison du facteur de force arrière.

L’énergie mécanique induite dans le moteur est le produit de la force électromotrice arrière et du courant d’armature, c’est-à-dire E_bje_une.

2. Le dos en fait la machine à autorégulation du moteur à courant continu, c.-à-d. le dos emf développe le courant d'induit en fonction des besoins du moteur. Le courant d'induit du moteur est calculé comme suit:

Voyons comment le dos emf permet au moteur de s'autoréguler.

• Considérez que le moteur tourne à videétat. À vide, le moteur à courant continu nécessite un faible couple pour contrôler les pertes par frottement et par enroulement. Le moteur prélève moins de courant. Comme la force arrière dépend du courant, leur valeur diminue également. La magnitude de la contre-force électromagnétique est presque égale à la tension d'alimentation.
• Si la charge soudaine est appliquée au moteur, lele moteur ralentit. Lorsque la vitesse du moteur diminue, l’amplitude de leur dos est également réduite. Le petit dos emf retire un courant important de l'alimentation. Le grand courant d'induit induit le couple élevé dans l'induit, ce qui est nécessaire pour le moteur. Ainsi, le moteur se déplace continuellement à la nouvelle vitesse.
• Si la charge sur le moteur est soudainement réduite, lele couple moteur du moteur est supérieur au couple de charge. Le couple moteur augmente la vitesse du moteur, ce qui augmente également leur emf. La valeur élevée de la force électromotrice diminue le courant d'induit. La faible intensité du courant d'induit génère moins de couple d'entraînement, ce qui correspond au couple de charge. Et le moteur tournera uniformément à la nouvelle vitesse.

Relation entre la puissance mécanique (Pm), la tension d'alimentation (Vt) et la contre-FEM (Eb)

Le facteur de force arrière dans le moteur à courant continu est exprimé par:

Où E_b - Retour Emf
je_une - Courant d'armature
V_t - Tension aux bornes
R_une - Résistance de l'armature

La puissance maximale développée sur le moteur est exprimée par

En différenciant l'équation ci-dessus, nous obtenons

De l'équation emf arrière, nous obtenons

En remplaçant le je_uneR_une dans l'équation ci-dessus, nous obtenons

L'équation ci-dessus montre que la puissance maximale se développe dans le moteur lorsque le facteur de puissance arrière est égal à la moitié de la tension d'alimentation.