Kako dodavanje više zavojnica utiče na napon u generatorima i motorima

Povećanje broja zavojnica u generatoru ili motoru (tj. broja obmotaja) može imati značajan uticaj na njegov izlazni napon. Evo efekata i toga kako deluju:

Uticaj na generator

Princip

Generator radi na principu elektromagnetske indukcije, prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, kada vodiljak preseče liniju magnetske sile, generiše se elektromotorna sila (EMF) u vodiljku. Veličina elektromotorne sile je proporcionalna brzini kojom se presecaju linije magnetskog polja i broju zavojnica u vodiljku.

E=N⋅A⋅B⋅v

Između ostalog:

• E je generisana elektromotorna sila (napon);

• N je broj zavojnica;

• A je efektivna površina zavojnice;

• B je jačina magnetskog polja;

• v je brzina sa kojom zavojnica preseca polje.

Uticaj

Povećanje napona

Povećanje broja zavojnica će direktno povećati elektromotornu silu, tj. izlazni napon generatora će se povećati. To je zato što više zavojnica znači da svaki put kada se preseče magnetska linija, generiše se veća elektromotorna sila.

Ako ostali uslovi (poput jačine magnetskog polja, brzine presecanja itd.) ostane konstantnim, povećanje broja zavojnica će dovesti do proporcionalnog povećanja napona.

Pojačanje magnetskog polja

Povećanje broja zavojnica takođe može pojačati magnetsko polje, jer više zavojnica može proizvesti jače magnetsko polje. To će dalje povećati elektromotornu silu.

Mehanički dizajn i troškovi

Povećanje broja zavojnica može dovesti do povećanja dimenzija i težine generatora, što može uticati na njegov mehanički dizajn.Sa strane troškova, više zavojnica znači veće proizvodne troškove.

Uticaj na motor

Princip

Električni motor takođe radi na principu elektromagnetske indukcije, ali radi suprotno od generatora: ulazna električna energija pretvara se u mehaničku energiju. Struja u motoru prolazi kroz zavojnice da bi stvorila magnetsko polje, koje interaguje sa magnetskim poljem generisanim stalnim magnetom ili drugim skupom zavojnica kako bi stvorilo moment koji pokreće rotor motora da vrati.

Uticaj

Gustina magnetskog fluksa se povećava

Povećanje broja zavojnica povećava jačinu magnetskog polja generisanog strujom koja prolazi kroz zavojnice, time povećavajući gustinu fluksa unutar motora.

Jače magnetsko polje može proizvesti veći moment, time povećavajući izlaznu snagu motora.

Odnos između napona i struje

Povećanje broja zavojnica takođe može dovesti do povećanja nazad EMF-a motora, što je elektromotorna sila stvorena u obmotajima dok motor vrati.

Povećanje nazad elektromotorne sile smaniti će potrebu za strujom motora, što može smanjiti toplotu i gubitke motora.

Efikasnost i performanse

Povećanje broja zavojnica može poboljšati efikasnost motora, jer jače magnetsko polje i veći moment mogu smanjiti gubitke struje.Istovremeno, više zavojnica može takođe povećati inerciju motora, što utiče na njegovu brzinu odziva.

Mehanički dizajn i troškovi

Povećanje broja zavojnica takođe dovesti će do povećanja dimenzija i težine motora, što utiče na njegov mehanički dizajn.Sa strane troškova, više zavojnica znači veće proizvodne troškove.

Zaključak

Povećanje broja zavojnica u generatoru ili motoru direktno utiče na njegov izlazni napon ili gustinu magnetskog fluksa. Za generator, povećanje broja zavojnica će direktno povećati njegov izlazni napon; U slučaju električnih motora, povećanje broja zavojnica povećava gustinu magnetskog fluksa, što može povećati moment i efikasnost. Međutim, to dolazi uz razmatranja vezana za mehanički dizajn i troškove. U praktičnoj primeni, poboljšanja performansi treba balansirati sa faktorima kao što su troškovi i dimenzije.