Kuidas mõjutab koole lisamine geneeratorite ja mootorite pinge?

Järgmiste nööpide arvu suurendamine generaatoris või mootoris (st siltide arv) võib mõjutada oluliselt selle voltaga väljundit. Siin on mõjud ja nende toimimine:

Mõju generaatorile

Printsiip

Generaator töötab elektromagnetilise induktsiooni printsiibil, mis kohaselt Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse järgi, kui johtur lõikab magnetväe joont, tekib johturis elektromotoriline jõud (EMF). Elektromotorilise jõu suurus on proportsionaalne sellele, millise kiirusega lõikatakse magnetväe joonte ja johturi nööpide arvule.

E=N⋅A⋅B⋅v

Nendest:

• E on genereeritud elektromotoriline jõud (voltaž);

• N on nööpide arv;

• A on nööbi efektiivne pindala;

• B on magnetväe tugevus;

• v on kiirus, millega nööp lõikab väejoonet.

Mõju

Voltaži suurenemine

Nööpide arvu suurendamine suurendab otse elektromotorilist jõudu, st generaatori väljundvoltaž suureneb. Sellel on põhjus, et rohkem nööpeid tähendab, et iga kord, kui lõikatakse magnetväe joont, genereeritakse rohkem elektromotorilist jõudu.

Kui muud tingimused (nt magnetväe tugevus, lõigamiskiirus jne) jäävad muutumata, siis nööpide arvu suurendamine viib proportsionaalselt voltaži tõusule.

Magnetväe tugevuse tõstmine

Nööpide arvu suurendamine võib ka tõsta magnetväet, kuna rohkem nööpeid võivad luua tugevama magnetväe. See suurendab veelgi elektromotorilist jõudu.

Mehaaniline disain ja kulud

Nööpide arvu suurendamine võib viia generaatori suuruse ja kaalu suurenemiseni, mis võib mõjutada selle mehaanilist disaini.Kulude poolest tähendavad rohkem nööpeid kõrgemaid valmistuskulusid.

Mõju mootorile

Printsiip

Elektrimootor töötab samuti elektromagnetilise induktsiooni printsiibil, kuid vastupidises suunas generaatoriga: sisendi elektrienergia teisendatakse mehaaniliseks energiaks. Mootori läbib nööpeid vool, mis loob magnetväe, mis interakteerib igapäevase magneeti või teise nööpirea poolt loodud magnetväega, et luua oreen, mis käivitab mootori rotori pöördumise.

Mõju

Magneetvoo tiheduse suurenemine

Nööpide arvu suurendamine suurendab voolu poolt nööpi läbivaadates loodud magnetväe tugevust, mille tulemuseks on mootoris suurem magneetvoo tihedus.

Tugevam magnetvägi võib luua suurema oreeni, mis suurendab mootori väljundenergiat.

Voltaži ja voolu suhe

Nööpide arvu suurendamine võib ka viia mootori tagurpidi EMF suurenemiseni, mis on elektromotoriline jõud, mis tekib nööpiridas, kui mootor pöörleb.

Tagurpidi elektromotorilise jõu tõus vähendab mootori voolunõuet, mis võib vähendada mootori soojenemist ja kadu.

Efektiivsus ja jõudlus

Nööpide arvu suurendamine võib parandada mootori efektiivsust, kuna tugevam magnetvägi ja suurem oreen vähendavad voolukadu.Samas võivad rohkemad nööbid suurendada mootori inertiat, mis mõjutab selle vastuvõtmise kiirust.

Mehaaniline disain ja kulud

Nööpide arvu suurendamine viib ka mootori suuruse ja kaalu suurenemiseni, mis mõjutab selle mehaanilist disaini.Kulude poolest tähendavad rohkem nööpeid kõrgemaid valmistuskulusid.

Kokkuvõte

Nööpide arvu suurendamine generaatoris või mootoris mõjutab otse selle voltaživäljundit või magneetvoo tihedust. Generaatori puhul suurendab nööpide arvu suurendamine otse selle väljundvoltaži; Elektrimootori puhul suurendab nööpide arvu suurendamine magneetvoo tihedust, mis võib suurendada oreent ja efektiivsust. Siiski kaasneda see ka mehaaniliste disaini ja kulude kaalutlustega. Praktikas tuleb performantsi parandusi kaaluda kulu ja suuruse tegurite vastu.