Kako dodavanje više zavojnica utječe na napon u generatorima i motorima?

Povećanje broja zavojaka u generatoru ili motoru (tj. broja vijaka) može imati značajan utjecaj na njegov izlazni napon. Evo kako to djeluje:

Utjecaj na generator

Princip

Generator funkcionira prema principu elektromagnetske indukcije, prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, kada provodnik preseče liniju magnetske sile, generira se elektromotorna snaga (EMF) u provodniku. Velicina elektromotorne snage je proporcionalna brzini kojom se presecaju linije magnetskog polja i broju zavojaka u provodniku.

E=N⋅A⋅B⋅v

Između ostalog:

• E je generirana elektromotorna snaga (napon);

• N je broj zavojaka;

• A je efektivna površina zavojka;

• B je jačina magnetskog polja;

• v je brzina s kojom zavojak preseca liniju polja.

Utjecaj

Povećanje napona

Povećanje broja zavojaka će direktno povećati elektromotornu snagu, tj. izlazni napon generatora će se povećati. To je zato što više zavojaka znači da svaki put kada se linija magnetskog polja preseče, generira se veća elektromotorna snaga.

Ako ostali uvjeti (poput jačine magnetskog polja, brzine presecanja itd.) ostaju konstantni, povećanje broja zavojaka rezultirat će proporcionalnim povećanjem napona.

Pojačanje magnetskog polja

Povećanje broja zavojaka također može pojačati magnetsko polje, jer više zavojaka može proizvesti jače magnetsko polje. To će dalje povećati elektromotornu snagu.

Mehanički dizajn i troškovi

Povećanje broja zavojaka može dovesti do povećanja veličine i težine generatora, što može utjecati na njegov mehanički dizajn.S obzirom na troškove, više zavojaka znači veće troškove proizvodnje.

Utjecaj na motor

Princip

Električni motor također funkcionira prema principu elektromagnetske indukcije, ali radi suprotno od generatora: ulazna električna energija pretvara se u mehaničku energiju. Struja u motoru prolazi kroz zavojeke kako bi stvorila magnetsko polje, koje interagira s magnetskim poljem generiranim permanentnim magnetom ili drugim skupom zavojaka kako bi stvorilo moment koji pokreće rotor motora.

Utjecaj

Gustoća magnetskog toka se povećava

Povećanje broja zavojaka povećava jačinu magnetskog polja generiranog strujom koja prolazi kroz zavojeke, čime se povećava gustoća magnetskog toka unutar motora.

Jače magnetsko polje može proizvesti veći moment, čime se povećava izlazna snaga motora.

Odnos između napona i struje

Povećanje broja zavojaka također može dovesti do povećanja EMF-a motora, što je elektromotorna snaga stvorena u zavojkama dok se motor okreće.

Povećanje EMF-a natrag smanjit će potrebu za strujom motora, što može smanjiti toplotu i gubitke motora.

Učinkovitost i performanse

Povećanje broja zavojaka može poboljšati učinkovitost motora, jer jače magnetsko polje i veći moment mogu smanjiti gubitke struje.U isto vrijeme, više zavojaka može povećati inerciju motora, što utječe na njegovu brzinu odgovora.

Mehanički dizajn i troškovi

Povećanje broja zavojaka također dovesti će do povećanja veličine i težine motora, što utječe na njegov mehanički dizajn.S obzirom na troškove, više zavojaka znači veće troškove proizvodnje.

Zaključak

Povećanje broja zavojaka u generatoru ili motoru direktno utječe na njegov izlazni napon ili gustoću magnetskog toka. Za generator, povećanje broja zavojaka će direktno povećati njegov izlazni napon; U slučaju električnih motora, povećanje broja zavojaka povećava gustoću magnetskog toka, što može povećati moment i učinkovitost. Međutim, to donosi i razmatranja vezana uz mehanički dizajn i troškove. U praktičnoj primjeni, poboljšanja performansi trebaju se uskladiti s faktorima poput troškova i veličine.