Kako tok vpliva na navije armature?

Kako magnetni tok vpliva na navije armature

Vpliv magnetnega toka na navije armature je ključen za delovanje motorjev in generatorjev. V teh napravah spremembe magnetnega toka povzročajo inducirano elektromotorno silo (EMF) v navijih armature, glede na Faradayev zakon elektromagnetske indukcije. Spodaj je podrobno razloženo, kako magnetni tok vpliva na navije armature:

1. Inducirana elektromotorna sila (EMF)

Glede na Faradayev zakon elektromagnetske indukcije, ko se magnetni tok skozi zaprti krog spremeni, se generira inducirana EMF znotraj tega kroga. Za navije armature, če se magnetni tok spreminja s časom (na primer, v vrtečem se magnetnem polju), ta spreminjanje toka inducira napetost v navijih armature. Formula je naslednja:

• E je inducirana EMF;

• $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">N</span>\; }$N je število zavitev v naviji;

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

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

Negativen predznak kaže, da se smer inducirane EMF nasprotuje spremembi toka, ki jo je povzročila, glede na Lenzov zakon.

2. Inducirani tok

Ko se v navijih armature generira inducirana EMF in navije tvorijo zaprti krog z zunanjo obremenitvijo, bo tok tek. Ta tok, ki ga povzroča spreminjanje magnetnega toka, se imenuje inducirani tok. Velikost induciranega toka odvisna je od inducirane EMF, upora navija in katere koli druge serije impedanc.

3. Generiranje vrtljivega momenta

V motorjih, ko teče tok skozi navije armature, ti toki interagirajo z magnetnim poljem, ki ga ustvari stator, kar povzroči vrtljivi moment. To je zato, ker nosilnik toka, ki teče skozi magnetno polje, izkuša silo (Ampèrov zakon). Ta sila se lahko uporablja za pogon valjka, omogoča tako motorju, da opravlja mehansko delo.

4. Nazaj EMF

V DC motorjih, ko armatura začne vrteči se, preseka tudi magnetne linije polja in generira EMF, ki nasprotuje naponu struje; to se imenuje nazaj EMF ali kontra EMF. Prisotnost nazaj EMF omejuje rast armaturinega toka in pomaga stabilizirati hitrost motora.

5. Magnetna nasycenost in učinkovitost

Ko se gostota magnetnega toka poveča do določene točke, lahko material jedra doseže magnetno nasycenost, kjer dodatne povečave vzbužnega toka ne zelo povečajo magnetni tok. Magnetna nasycenost ne le vpliva na delovanje motorja, ampak lahko tudi vodi do dodatnih energijskih izgub, kar zmanjša učinkovitost motorja.

Z drugimi besedami, spremembe magnetnega toka neposredno vplivajo na inducirano EMF, tok in nato na vrtljivi moment v navijih armature, ki so temeljni za pravilno delovanje motorjev in generatorjev. Pravilna konstrukcija in delovanje motorjev in generatorjev morata upoštevati te dejavnike, da zagotovita učinkovito in zanesljivo delovanje.