Kako dodajanje več navojev vpliva na napetost v generatorjih in motorjih?

Povečanje števila bobin v generatorju ali motorju (tj. število viklin) lahko ima značilen vpliv na njegov izhodni napon. Tukaj so učinki in način delovanja:

Učinek na generator

Načelo

Generator deluje po načelu elektromagnetske indukcije, glede na Faradayev zakon elektromagnetske indukcije, ko vodilnik preseže črto magnetnega polja, v vodilniku nastane električna napetost (EMF). Velikost električne napetosti je sorazmerna s hitrostjo, s katero se presekajo črte magnetnega polja, in s številom bobin v vodilniku.

E=N⋅A⋅B⋅v

Znotraj tega:

• E je generirana električna napetost (napetost);

• N je število bobin;

• A je učinkovita površina bobnine;

• B je moč magnetnega polja;

• v je hitrost, s katero bobna preseka polje.

Vpliv

Povečanje napetosti

Povečanje števila bobin bo neposredno povečalo električno napetost, torej bo izhodni napon generatorja povečan. To je zato, ker več bobnin pomeni, da vsakič, ko se preseže črta magnetnega polja, je ustvarjena večja električna napetost.

Če ostali pogoji (na primer moč magnetnega polja, hitrost prerezanja itd.) ostanejo nespremenjeni, bo povečanje števila bobin vodilo do sorazmerne povečanju napetosti.

Ojačanje magnetnega polja

Povečanje števila bobin lahko tudi ojača magnetno polje, saj več bobnin lahko ustvari močnejše magnetno polje. To bo dodatno povečalo električno napetost.

Mehanski dizajn in stroški

Povečanje števila bobin lahko vodi do povečanja velikosti in teže generatorja, kar lahko vpliva na njegov mehanski dizajn.Na strani stroškov več bobnin pomeni višje proizvodne stroške.

Učinek na motor

Načelo

Električni motor deluje tudi po načelu elektromagnetske indukcije, vendar deluje v nasprotni smeri kot generator: vhodna električna energija se pretvori v mehansko energijo. Tok v motorju poteka skozi bobnine, ki ustvarijo magnetno polje, ki se medsebojno vpliva s magnetnim poljem, ustvarjenim z stalnim magnetom ali drugo skupino bobnin, in ustvarja vrtilni moment, ki pogona rotor motora.

Vpliv

Gostota magnetnega toka se poveča

Povečanje števila bobin poveča moč magnetnega polja, ustvarjenega z tokom, ki poteka skozi bobnine, s tem poveča gostoto magnetnega toka znotraj motorja.

Močnejše magnetno polje lahko ustvari večji vrtilni moment, s tem poveča izhodno moč motorja.

Odnos med napetostjo in tokom

Povečanje števila bobin lahko tudi vodi do povečanja nazadnje EMF motorja, ki je električna napetost, ustvarjena v viklinah, ko se motor vrte.

Povečanje nazadnje EMF bo zmanjšalo zahtevane toke motorja, kar bi lahko zmanjšalo segrevanje in izgube motorja.

Učinkovitost in zmogljivost

Povečanje števila bobin lahko izboljša učinkovitost motorja, ker močnejše magnetno polje in večji vrtilni moment lahko zmanjšata izgube toka.Hkrati lahko več bobnin tudi poveča inertnost motorja, kar vpliva na njegovo odzivno hitrost.

Mehanski dizajn in stroški

Povečanje števila bobin bo tudi vodilo do povečanja velikosti in teže motorja, kar vpliva na njegov mehanski dizajn.Na strani stroškov več bobnin pomeni višje proizvodne stroške.

Sklep

Povečanje števila bobin v generatorju ali motorju neposredno vpliva na njegov izhodni napon ali gostoto magnetnega toka. Za generator povečanje števila bobin bo neposredno povečalo njegov izhodni napon; V primeru električnih motorjev povečanje števila bobin poveča gostoto magnetnega toka, kar lahko poveča vrtilni moment in učinkovitost. Vendar pa to prinaša tudi mehanske dizajnske in stroškovne razmere. V praktičnih aplikacijah morajo biti izboljšave zmogljivosti tehtane z dejavniki, kot so stroški in velikost.