Kako fluks utiče na obnavljanje armature?

Kako magnetni fluks utiče na obvojnice armature

Utik magnetnog fluksa na obvojnici armature je ključan za princip rada motora i generatora. U ovim uređajima, promene magnetnog fluksa indukuju elektromotornu snagu (EMF) u obvojnicama armature, na osnovu Faradajevog zakona elektromagnetske indukcije. Ispod sledi detaljan opis kako magnetni fluks utiče na obvojnici armature:

1. Indukovana elektromotorna snaga (EMF)

Prema Faradajevom zakonu elektromagnetske indukcije, kada se magnetni fluks kroz zatvorenu vezu menja, unutar te veze generiše se indukovana EMF. Za obvojnici armature, ako se magnetni fluks menja tokom vremena (na primer, u rotirajućem magnetskom polju), taj menjajući fluks indukuje napon u obvojnicama armature. Formula je sledeća:

• E je indukovana EMF;

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

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

Negativan znak ukazuje da smer indukovane EMF suprotstavlja promeni fluksa koja ju je uzrokovala, prema Lensovom zakonu.

2. Indukovani struja

Kada se u obvojnicama armature generiše indukovana EMF i one formiraju zatvorenu vezu sa spoljnim opterećenjem, struja će teći. Ova struja, uzrokovana menjanjem magnetnog fluksa, naziva se indukovana struja. Intenzitet indukovane struje zavisi od indukovane EMF, otpora obvojnica i bilo kakvih drugih serijskih impedanci koje prisutne su.

3. Generisanje momenta

U motorima, kada struja teče kroz obvojnike armature, ove struje interagiraju sa magnetskim poljem proizvedenim statorom, što rezultira momentom. To je zato što nosilac struje iskusan je silom u magnetskom polju (Ampèrov zakon). Ova sila može se koristiti za pokretanje rotacije valjka, omogućavajući motoru da obavlja mehanički rad.

4. Nazadna EMF

U DC motorima, kada armatura počne da rotira, ona takođe presijeca linije magnetskog polja i generiše EMF koja suprotstavlja naponskom naponu; to se naziva nazadna EMF ili kontra EMF. Prisustvo nazadne EMF ograničava rast struje u armaturi i pomaže u stabilizaciji brzine motora.

5. Magnetska nasitnost i efikasnost

Kada se gustoća magnetnog fluksa poveća do određene tačke, materijal jezgra može dostići magnetsku nasitnost, gde dalji porast pobudne struje ne značajno povećava magnetni fluks. Magnetska nasitnost ne samo da utiče na performanse motora, već može dovesti i do dodatnih gubitaka energije, smanjujući efikasnost motora.

Zaključno, promene magnetnog fluksa direktno utiču na indukovanu EMF, struju i, posle toga, na moment u obvojnicama armature, što je fundamentalno za pravilan rad motora i generatora. Pogodan dizajn i rad motora i generatora mora uzeti u obzir ove faktore kako bi se osigurala efikasna i pouzdana performansa.