Πώς επηρεάζει ο ροής το πλέξιμο του αντιστρόφων;

Πώς η Μαγνητική Ροή Επηρεάζει τις Συλλογές του Άξονα

Η επίδραση της μαγνητικής ροής στις συλλογές του άξονα είναι κεντρικής σημασίας για τους λειτουργικούς μηχανισμούς των μοτέρ και γεννητών. Σε αυτά τα συστήματα, οι αλλαγές στη μαγνητική ροή προκαλούν μια επαγωγική ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) στις συλλογές του άξονα, βάσει του νόμου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday. Παρακάτω παρέχεται μια λεπτομερής εξήγηση του πώς η μαγνητική ροή επηρεάζει τις συλλογές του άξονα:

1. Επαγωγική Ηλεκτροκινητική Δύναμη (EMF)

Σύμφωνα με τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday, όταν η μαγνητική ροή μέσα από ένα κλειστό κύκλωμα αλλάζει, παράγεται μια επαγωγική EMF μέσα σε αυτό το κύκλωμα. Για τις συλλογές του άξονα, αν η μαγνητική ροή μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου (π.χ., σε μια περιστρεφόμενη μαγνητική πεδίο), αυτή η μεταβαλλόμενη ροή παράγει ισχύ στις συλλογές του άξονα. Η τύπος είναι ως εξής:

• E είναι η επαγωγική EMF;

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">N</span>\; }$N είναι ο αριθμός των σπειρών στην συλλογή;

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>\; }$Φ είναι η μαγνητική ροή;

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Delta </span>\; }\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">t</span>\; }$Δt είναι η αλλαγή στον χρόνο.

Το αρνητικό σημείο δείχνει ότι η κατεύθυνση της επαγωγικής EMF αντιτίθεται στην αλλαγή της ροής που την προκάλεσε, σύμφωνα με τον νόμο του Lenz.

2. Επαγωγική Ροή Ρεύματος

Μόλις παραχθεί μια επαγωγική EMF στις συλλογές του άξονα και οι συλλογές σχηματίσουν ένα κλειστό κύκλωμα με εξωτερικό φορτίο, θα ρέει ρεύμα. Αυτό το ρεύμα, που προκαλείται από τη μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή, ονομάζεται επαγωγική ροή ρεύματος. Η έκταση της επαγωγικής ροής ρεύματος εξαρτάται από την επαγωγική EMF, την αντίσταση της συλλογής και οποιαδήποτε άλλη σειριακή αντίσταση παρούσα.

3. Δημιουργία Ροπής

Στα μοτέρ, όταν ρέει ρεύμα μέσα από τις συλλογές του άξονα, αυτά τα ρεύματα αλληλεπιδρούν με το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από το στάτορ, προκαλώντας ροπή. Αυτό συμβαίνει επειδή ένας ηλεκτροφόρος διάγωνας υποστέλλει μια δύναμη σε ένα μαγνητικό πεδίο (δύναμη του Ampère). Αυτή η δύναμη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να οδηγήσει την περιστροφή του άξονα, επιτρέποντας στο μοτέρ να εκτελέσει μηχανική δουλειά.

4. Παραστροφική EMF

Στα DC μοτέρ, όταν ο άξονας ξεκινά να περιστρέφεται, κόβει επίσης γραμμές μαγνητικού πεδίου και παράγει μια EMF που αντιτίθεται στην εφοδιαστική ισχύ; αυτή ονομάζεται παραστροφική EMF ή αντίστροφη EMF. Η παρουσία της παραστροφικής EMF περιορίζει την αύξηση του ρεύματος του άξονα και βοηθά στη σταθεροποίηση της ταχύτητας του μοτέρ.

5. Μαγνητική Κορύφωση και Απόδοση

Όταν η πυκνότητα της μαγνητικής ροής αυξάνεται σε ένα σημείο, το υλικό του πυκνωτή μπορεί να φτάσει σε μαγνητική κορύφωση, όπου περαιτέρω αυξήσεις στο ρεύμα εξάρτησης δεν αυξάνουν σημαντικά τη μαγνητική ροή. Η μαγνητική κορύφωση επηρεάζει όχι μόνο την απόδοση του μοτέρ, αλλά μπορεί επίσης να οδηγήσει σε πρόσθετες απώλειες ενέργειας, μειώνοντας την απόδοση του μοτέρ.

Σε σύνοψη, οι αλλαγές στη μαγνητική ροή επηρεάζουν άμεσα την επαγωγική EMF, το ρεύμα και, ακολούθως, τη ροπή στις συλλογές του άξονα, οι οποίες είναι βασικές για την ορθή λειτουργία των μοτέρ και γεννητών. Η σωστή σχεδίαση και λειτουργία των μοτέρ και γεννητών πρέπει να λαμβάνει υπόψη αυτά τα παράγοντα για να εξασφαλίσει αποτελεσματική και αξιόπιστη απόδοση.