Terug EMF in DC Motor

Wanneer de stroomvoerende geleider in eenmagnetisch veld, induceert het koppel op de geleider. Het koppel roteert de geleider die de flux van het magnetisch veld afsnijdt. Volgens het elektromagnetisch inductiefenomeen "Wanneer de geleider het magnetische veld doorsnijdt, veroorzaakt EMF in de geleider". De rechterhand van Fleming bepaalt de richting van de geïnduceerde EMF.

Volgens de rechterhand van Fleming, als we die houdenonze duim, middelvinger en wijsvinger van de rechterhand over een hoek van 90 °, dan geeft de wijsvinger de richting van het magnetische veld aan. De duim toont de bewegingsrichting van de geleider en de middelvinger vertegenwoordigt de emf op de geleider.

Bij het toepassen van de rechterhandregel in de onderstaande figuur, wordt dit gezien de richting van de inductieve emf is tegengesteld aan de aangelegde spanning. Daardoor staat de emf bekend als de tegenemf ofterug EMF. De back-emf is ontwikkeld in serie met de aangelegde spanning, maar tegenovergesteld in richting, d.w.z. de achter-emf verzet zich tegen de stroom die deze veroorzaakt.

De grootte van de back-emf wordt gegeven door dezelfde uitdrukking die hieronder wordt getoond.

Waar E_b is de geïnduceerde emf van de motor die bekend staat als BackEMF, A is het aantal parallelle paden door het anker tussen de borstels van tegengestelde polariteit. P is het aantal polen, N is de snelheid, Z is het totale aantal geleiders in het anker en φ is de bruikbare flux per pool.

Een eenvoudig conventioneel schakelschema van de machine die als een motor werkt, wordt getoond in het onderstaande schema.

In dit geval is de grootte van de back-emfaltijd minder dan de aangelegde spanning. Het verschil tussen de twee is bijna gelijk wanneer de motor onder normale omstandigheden loopt. De stroom induceert op de motor vanwege de hoofdvoeding. De relatie tussen de hoofdvoeding, de back-emf en de ankerstroom wordt gegeven als E_b = V - I_eenR_een.

Voordelen van Back Emf in DC Motor

1. De back-emf is tegen de voedingsspanning. De voedingsspanning induceert de stroom in de spoel die het anker roteert. Het elektrische werk dat de motor nodig heeft om de stroom tegen de back-emf te veroorzaken, wordt omgezet in de mechanische energie. En die energie wordt in het anker van de motor geïnduceerd. Dus kunnen we dat zeggen energieconversie in DC-motor is alleen mogelijk vanwege de back-emf.

De mechanische energie geïnduceerd in de motor is het product van de back-emf en de ankerstroom, d.w.z. E_bik_een.

2. De back-emf maakt de zelfregulerende machine van de DC-motor, d.w.z. de back-emf ontwikkelt de ankerstroom volgens de behoefte van de motor. De ankerstroom van de motor wordt berekend als,

Laten we begrijpen hoe back-emf de motor zelfregulerend maakt.

• Overweeg dat de motor onbelast draaitstaat. Bij geen belasting heeft de DC-motor een klein koppel nodig voor het regelen van de wrijving en het windverlies. De motor trekt minder stroom af. Omdat de back-emf afhankelijk is van de stroom neemt ook hun waarde af. De grootte van de EMF aan de achterkant is bijna gelijk aan de voedingsspanning.
• Als de plotselinge belasting op de motor wordt toegepast, is demotor wordt langzamer. Naarmate de snelheid van de motor afneemt, valt ook de omvang van hun rugemissie naar beneden. De kleine back-emf haalt zware stroom uit de voeding. De grote ankerstroom induceert het grote koppel in het anker, wat de behoefte van de motor is. De motor beweegt dus continu met de nieuwe snelheid.
• Als de belasting op de motor plotseling wordt verlaagd, deaandrijfkoppel op de motor is meer dan het belastingskoppel. Het aandrijfkoppel verhoogt de snelheid van de motor, die ook hun rug emf verhoogt. De hoge waarde van back-emf verlaagt de ankerstroom. De kleine omvang van de ankerstroom ontwikkelt minder aandrijfkoppel, wat gelijk is aan het belastingskoppel. En de motor zal gelijkmatig draaien bij de nieuwe snelheid.

Relatie tussen Mechanisch vermogen (Pm), voedingsspanning (Vt) en Back EMF (Eb)

De back emf in de gelijkstroommotor wordt uitgedrukt als,

Waar E_b - Back Emf
ik_een - Armatuurstroom
V_t - Terminal Voltage
R_een - Weerstand van het anker

Het maximale vermogen dat op de motor is ontwikkeld, wordt uitgedrukt door

Over het differentiëren van de bovenstaande vergelijking die we krijgen

Van de back-emf-vergelijking krijgen we

Over het vervangen van de I_eenR_een in de bovenstaande vergelijking krijgen we

De bovenstaande vergelijking laat zien dat het maximale vermogen zich ontwikkelt in de motor wanneer de back-emf gelijk is aan de helft van de voedingsspanning.