Kako fluks utječe na ovinjanje rotor?

Kako magnetski fluks utječe na obvije armature

Utjecaj magnetskog fluksa na obvije armature je ključan za princip rada motora i generatora. U tim uređajima, promjene magnetskog fluksa induciraju elektromotornu snagu (EMF) u obvijama armature, temeljeno na Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije. Ispod slijedi detaljno objašnjenje kako magnetski fluks utječe na obvije armature:

1. Inducirana elektromotorna snaga (EMF)

Prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, kada se magnetski fluks kroz zatvorenu petlju promijeni, unutar te petlje generira se inducirana EMF. Za obvije armature, ako se magnetski fluks mijenja tijekom vremena (na primjer, u rotirajućem magnetskom polju), ova promjena fluksa inducira napetost u obvijama armature. Formula je sljedeća:

• E je inducirana EMF;

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">N</span>\; }$N je broj zavojaka u obviji;

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

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

Negativni predznak pokazuje da smjer inducirane EMF suprotstavlja promjeni fluksa koja ju je uzrokovala, prema Lenzovom zakonu.

2. Inducirani struja

Kada se u obvijama armature generira inducirana EMF i obvije formiraju zatvorenu petlju s vanjskim opterećenjem, protjecat će struja. Ova struja, uzrokovana promjenom magnetskog fluksa, poznata je kao inducirana struja. Veličina inducirane struje ovisi o induciranoj EMF, otporu obvije i bilo kojoj drugoj serijskoj impedanciji prisutnoj.

3. Generiranje momenta

U motorima, kada kroz obvije armature teče struja, ove struje interagiraju s magnetskim poljem proizvedenim statorom, rezultirajući momentom. To je zato što provodnik koji nosi struju iskušava silu u magnetskom polju (Ampèrov zakon). Ova sila može se koristiti za pokretanje rotacije vratila, omogućujući motoru da vrši mehanički rad.

4. Povratna EMF

U DC motorima, kada armatura počne rotirati, ona također presječi magnetske linije polja i generira EMF koja suprotstavlja naponskom izvoru; to se naziva povratna EMF ili kontra EMF. Prisustvo povratne EMF ograničava porast struje armature i pomaže u stabilizaciji brzine motora.

5. Magnetska zasićenja i učinkovitost

Kada se gustoća magnetskog fluksa poveća do određene točke, materijal jezgra može doseći magnetsko zasićenje, gdje daljnji povećaji pobudne struje ne značajno povećavaju magnetski fluks. Magnetsko zasićenje ne samo da utječe na performanse motora, već može dovesti i do dodatnih gubitaka energije, smanjujući učinkovitost motora.

Ukratko, promjene magnetskog fluksa direktno utječu na induciranu EMF, struju i zatim na moment u obvijama armature, što su temeljni za pravilan rad motora i generatora. Pravilno dizajniranje i upravljanje motorima i generatorima mora uzeti u obzir ove faktore kako bi se osigurala učinkovita i pouzdana performansa.