Hoe beïnvloed die byvoeging van meer spoels die spanning in generators en motore?
Die verhoging van die aantal spoels in 'n generator of motor (d.w.s. die aantal windings) kan 'n beduidende effek hê op sy spanningsuitset. Hier is die effekte en hoe hulle werk:
Effek op die generator
Prinsipe
Die generator werk volgens die beginsel van elektromagnetiese induksie, volgens Faraday se wet van elektromagnetiese induksie, wanneer 'n geleider 'n magneetveldlyn sny, word 'n elektromotoriese krag (EMK) in die geleider gegenereer. Die grootte van die elektromotoriese krag is eweredig aan die tempo waarin die magneetveldlyne gesny word en tot die aantal spoels in die geleider.
E=N⋅A⋅B⋅v
Waarvan:
E is die gegenereerde elektromotoriese krag (spanning);
N is die aantal spoels;
A is die effektiewe area van die spoel;
B is die magneetveldsterkte;
v is die spoed waarteen die spoel die veldlyn sny.
Invloed
Spanningsverhoging
Die verhoging van die aantal spoels sal direk die elektromotoriese krag verhoog, d.w.s. die uitsetspanning van die generator sal verhoog. Dit is omdat meer spoels beteken dat elke keer as 'n magneetveldlyn gesny word, meer elektromotoriese krag gegenereer word.
As ander omstandighede (soos magneetveldsterkte, snyspoed, ens.) konstant bly, sal die verhoging van die aantal spoels 'n eweredige verhoging in spanning veroorsaak.
Magneetveldversterking
Die verhoging van die aantal spoels kan ook die magneetveld versterk, omdat meer spoels 'n sterker magneetveld kan produseer. Dit sal die elektromotoriese krag verder verhoog.
Meganiese ontwerp en koste
Die verhoging van die aantal spoels kan lei tot 'n toename in die grootte en massa van die generator, wat sy meganiese ontwerp kan beïnvloed.Op die kostekant, beteken meer spoels hoër vervaardigingskoste.
Die effek op die motor
Prinsipe
Die elektriese motor werk ook op die beginsel van elektromagnetiese induksie, maar dit werk in die teenoorgestelde rigting as die generator: die invoer-elektriese energie word omgeskakel na meganiese energie. Die stroom in die motor gaan deur die spoels om 'n magneetveld te skep, wat met 'n magneetveld wat deur 'n permanente magneet of 'n ander stel spoels gegenereer word, interakteer om 'n draaimoment te skep wat die rotor van die motor laat roteer.
Invloed
Die magneetvelddigtheid neem toe
Die verhoging van die aantal spoels verhoog die sterkte van die magneetveld wat deur die stroom in die spoels gegenereer word, en dus die velddigtheid binne die motor.
'n Sterker magneetveld kan groter draaimoment produseer, en dus die uitsetvermoë van die motor verhoog.
Die verhouding tussen spanning en stroom
Die verhoging van die aantal spoels kan ook lei tot 'n toename in die motor se terug EMK, wat die elektromotoriese krag is wat in die windinge geskep word terwyl die motor roteer.
'n Toename in die terug elektromotoriese krag sal die stroombehoeftes van die motor verminder, wat die warmte en verlies van die motor kan verminder.
Effektiwiteit en prestasie
Die verhoging van die aantal spoels kan die effektiwiteit van die motor verbeter, omdat 'n sterker magneetveld en groter draaimoment stroomverlies kan verminder.Tegelykertyd kan meer spoels ook die traagheid van die motor verhoog, wat sy reaksiespoed beïnvloed.
Meganiese ontwerp en koste
Die verhoging van die aantal spoels sal ook lei tot 'n toename in die grootte en massa van die motor, wat sy meganiese ontwerp beïnvloed.Op die kostekant, beteken meer spoels hoër vervaardigingskoste.
Opsomming
Die verhoging van die aantal spoels in 'n generator of motor het 'n direkte invloed op sy spanningsuitset of magneetvelddigtheid. Vir die generator, sal die verhoging van die aantal spoels die uitsetspanning direk verhoog; In die geval van elektriese motors, verhoog die verhoging van die aantal spoels die magneetvelddigtheid, wat moontlik draaimoment en effektiwiteit kan verhoog. Dit kom egter saam met meganiese ontwerp- en kostebeskouings. In praktiese toepassings moet prestasieverbetersinge evalueer teen faktore soos koste en grootte.
