Jak طولانی چگونه روی پیچش آرماتور تأثیر می‌گذارد

چگونه شار مغناطیسی بر پیچه‌های آرماتور تأثیر می‌گذارد

تأثیر شار مغناطیسی بر پیچه‌های آرماتور از اصول عملکرد موتورها و ژنراتورها مهم است. در این دستگاه‌ها، تغییرات در شار مغناطیسی یک نیروی الکتروموتوری (EMF) را در پیچه‌های آرماتور القاء می‌کند که بر اساس قانون القای الکترومغناطیس فارادی است. در زیر توضیح دقیقی از نحوه تأثیر شار مغناطیسی بر پیچه‌های آرماتور آورده شده است:

1. نیروی الکتروموتوری القاء شده (EMF)

بر اساس قانون القای الکترومغناطیس فارادی، هنگامی که شار مغناطیسی از طریق یک مدار بسته تغییر می‌کند، یک EMF القاء شده در آن مدار تولید می‌شود. برای پیچه‌های آرماتور، اگر شار مغناطیسی با زمان تغییر کند (به عنوان مثال، در یک میدان مغناطیسی چرخان)، این شار متغیر یک ولتاژ در پیچه‌های آرماتور القاء می‌کند. فرمول به شرح زیر است:

• E نیروی الکتروموتوری القاء شده است؛

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">N</span>\; }$N تعداد دورهای پیچه است؛

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Phi </span>\; }$Φ شار مغناطیسی است؛

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\Delta </span>\; }\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">t</span>\; }$Δt تغییر زمان است.

علامت منفی نشان می‌دهد که جهت EMF القاء شده مخالف تغییر شار مغناطیسی است که آن را القا کرده است، به طبق قانون لنز.

2. جریان القاء شده

هنگامی که یک EMF القاء شده در پیچه‌های آرماتور تولید شده و پیچه‌ها یک مدار بسته با بار خارجی تشکیل می‌دهند، جریان جریان می‌یابد. این جریان که توسط تغییر شار مغناطیسی القاء می‌شود، جریان القاء شده نامیده می‌شود. مقدار جریان القاء شده به EMF القاء شده، مقاومت پیچه و هر نوع امپدانس سری موجود بستگی دارد.

3. تولید گشتاور

در موتورها، هنگامی که جریانی از طریق پیچه‌های آرماتور جریان می‌یابد، این جریان‌ها با میدان مغناطیسی تولید شده توسط استاتور تعامل می‌کنند و گشتاور ایجاد می‌شود. این به این دلیل است که یک رسانا که جریان دارد در یک میدان مغناطیسی تحت تأثیر نیرویی قرار می‌گیرد (نیروی آمپر). این نیرو می‌تواند برای چرخاندن محور موتور استفاده شود و به موتور اجازه می‌دهد که کار مکانیکی انجام دهد.

4. EMF معکوس

در موتورهای DC، هنگامی که آرماتور شروع به چرخش می‌کند، خطوط میدان مغناطیسی را می‌برد و یک EMF تولید می‌کند که با ولتاژ تغذیه مخالف است؛ این EMF معکوس یا EMF ضدی گفته می‌شود. وجود EMF معکوس رشد جریان آرماتور را محدود می‌کند و به ثبات سرعت موتور کمک می‌کند.

5. اشباع مغناطیسی و کارایی

وقتی چگالی شار مغناطیسی به یک نقطه خاص افزایش می‌یابد، ماده هسته ممکن است به اشباع مغناطیسی برسد، جایی که افزایش بیشتر جریان تحریکی به طور قابل توجهی شار مغناطیسی را افزایش نمی‌دهد. اشباع مغناطیسی نه تنها عملکرد موتور را تحت تأثیر قرار می‌دهد بلکه می‌تواند به ایجاد ضایعات انرژی اضافی منجر شود و کارایی موتور را کاهش دهد.

به طور خلاصه، تغییرات در شار مغناطیسی به طور مستقیم بر EMF القاء شده، جریان و در نتیجه گشتاور در پیچه‌های آرماتور تأثیر می‌گذارد که این موارد برای عملکرد صحیح موتورها و ژنراتورها اساسی هستند. طراحی و عملکرد صحیح موتورها و ژنراتورها باید این عوامل را در نظر بگیرند تا عملکرد کارآمد و قابل اعتمادی را تضمین کنند.