ฟลักซ์มีผลต่อการขดลวดอาร์เมเจอร์อย่างไร

วิธีที่ฟลักซ์แม่เหล็กส่งผลต่อวงจรขดลวดอาร์มาเจอร์

ผลกระทบของฟลักซ์แม่เหล็กต่อวงจรขดลวดอาร์มาเจอร์เป็นหัวใจสำคัญในการทำงานของมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในอุปกรณ์เหล่านี้ การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (EMF) ในวงจรขดลวดอาร์มาเจอร์ตามกฎของฟาราเดย์ ด้านล่างนี้คือคำอธิบายอย่างละเอียดว่าฟลักซ์แม่เหล็กส่งผลต่อวงจรขดลวดอาร์มาเจอร์อย่างไร:

1. แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (EMF)

ตามกฎของฟาราเดย์ เมื่อฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจรป้อนกลับเปลี่ยนแปลง แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะถูกสร้างขึ้นภายในวงจรนั้นๆ สำหรับวงจรขดลวดอาร์มาเจอร์ หากฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลงตามเวลา (เช่น ในสนามแม่เหล็กหมุน) ฟลักซ์ที่เปลี่ยนแปลงนี้จะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าในวงจรขดลวดอาร์มาเจอร์ สูตรคือดังนี้:

• E คือแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ;

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

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

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

เครื่องหมายลบแสดงว่าทิศทางของแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะตรงกันข้ามกับการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ที่ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ตามกฎของเลนซ์

2. กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในวงจรขดลวดอาร์มาเจอร์ และวงจรขดลวดนี้เชื่อมต่อกับโหลดภายนอกเป็นวงจรป้อนกลับ กระแสไฟฟ้าจะไหล กระแสไฟฟ้านี้ เกิดจากฟลักซ์แม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง ถูกเรียกว่ากระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ขนาดของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ความต้านทานของขดลวด และความต้านทานอนุกรมอื่นๆ ที่มีอยู่

3. การสร้างแรงบิด

ในมอเตอร์ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรขดลวดอาร์มาเจอร์ กระแสไฟฟ้านี้จะปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กที่สร้างโดยสเตเตอร์ ทำให้เกิดแรงบิด นี่เป็นเพราะคอนดักเตอร์ที่มีกระแสไฟฟ้าจะประสบแรงในสนามแม่เหล็ก (แรงของแอมแปร์) แรงนี้สามารถใช้ขับเคลื่อนการหมุนของเพลา ทำให้มอเตอร์สามารถทำงานได้

4. แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำย้อนกลับ

ในมอเตอร์กระแสตรง เมื่ออาร์มาเจอร์เริ่มหมุน มันจะตัดผ่านเส้นสนามแม่เหล็กและสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ขัดขวางแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเข้ามา ซึ่งเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำย้อนกลับหรือแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำย้อนกลับนี้จำกัดการเพิ่มขึ้นของกระแสอาร์มาเจอร์และช่วยให้ความเร็วมอเตอร์คงที่

5. การอิ่มตัวแม่เหล็กและความมีประสิทธิภาพ

เมื่อความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มขึ้นถึงระดับหนึ่ง วัสดุแกนอาจถึงภาวะอิ่มตัวแม่เหล็ก ซึ่งการเพิ่มขึ้นของกระแสกระตุ้นไม่ได้ทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การอิ่มตัวแม่เหล็กไม่เพียงแต่ส่งผลต่อประสิทธิภาพมอเตอร์เท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การสูญเสียพลังงานเพิ่มขึ้น ลดความมีประสิทธิภาพของมอเตอร์

สรุปแล้ว การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กส่งผลโดยตรงต่อแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ กระแสไฟฟ้า และแรงบิดในวงจรขดลวดอาร์มาเจอร์ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการทำงานของมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การออกแบบและการทำงานที่เหมาะสมของมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องพิจารณาปัจจัยเหล่านี้เพื่อให้มั่นใจว่ามีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้