全球最新：反电动势_永磁同步电机反电势公式

2023-03-09 16:21:57来源：互联网

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反电动势(永磁同步电机反电动势公式)反电动势是指抵抗电流的变化趋势而产生的电动势。反电动势一般出现在电磁线圈中，如继电器线圈、电磁阀、接触器线圈、电机、感应器等。1目录基本介绍2物理意义3决定因素4注意事项5测试方法6用途基本介绍及编辑当一台DC电机初始启动时，励磁绕组建立一个磁场，电枢电流产生另一个磁场。两个磁场相互作用来启动马达。电枢在磁场中旋转，从而产生发电机效应。实际上，旋转电枢产生的感应电动势与电枢电压的极性相反。这种自感电动势称为反电动势。电动势通常代表电动势，但因为不是物理上的“力”，所以没办法。但是，反电动势仍然被用作电机中的自感应电动势。反电动势，也称为反电动势，在电机恒速运行时，可以显著降低电枢电流。阻碍电流通过或电流变化的电动势称为反电动势。电能转换方程UIt=εIt+Irt中，UIt为输入电池、电机或变压器中的电能，Irt为各电路中的热损耗能量，输入电能与热损耗电能之差即为反电动势对应的有用能量εIt部分。反电动势消耗了电路中的电能，但不是一种“损耗”。反电动势对应的那部分电能会转化为电器的有用能，比如电机的机械能，电池的化学能等。可以看出，反电动势的大小，就是用电器将总输入能量转换成有用能量的功率——用电器转换的功率。行列式的编辑1。转子角速度2。转子磁铁3产生的磁场。定子绕组4的匝数。气隙当电机设计时，转子磁场和定子绕组的匝数都是确定的，所以决定反电动势的唯一因素是转子角速度，或转子速度。随着转子转速的增加，反电动势也增加。气隙(定子内径与磁钢外径之差)会影响绕组的磁通，也会影响反电动势。注编辑(1)如果电机因机械阻力过大而停止转动，此时没有反电动势，电阻小的线圈直接接在电源两端，电流会很大，容易烧坏电机。(2)当电机连接的电源电压远低于正常电压时，此时电机线圈不会转动，不会产生反电动势，电机容易烧坏。反电动势也有很多用途。比如CRT电视机中的行消隐电路就是行反向脉冲，是行偏转线圈的反电动势。反电动势检测法用于编辑永磁无刷DC电机的绕组反电动势，其中包含转子位置信息，因此常用于无传感器控制。应用于无传感器控制的反电动势包括电机的反电动势和三次谐波电动势。反电动势的应用方法有:反电动势过零法、反电动势积分与参考电压比较法、反电动势积分与锁相环法、续流二极管法等。下面介绍反电动势过零法。三相六态120°通电方式的反电动势过零法无刷电机，在任何时刻都是两相通电工作，另一相绕组浮地不导通。此时非导电绕组的端电压(从绕组末端到DC地)或相电(从绕组末端到三相绕组中心)反映的是相绕组的感应电动势。在实际应用中，由于电机绕组的中心点往往不引出，通常采用未通电绕组的端电压进行无传感器控制，称为端电压法。无刷电机的气隙磁场包括永磁转子与电枢反应产生的磁场，但永磁转子产生的磁场及其感应的反电动势才是我们需要的，电枢反应会引起气隙磁场的畸变和过零点的移动。严格来说，反电动势检测法适用于电枢反应电动势相对较小的电机，如表贴式转子。在一些无刷DC电机中，电枢反应比较强，使得非导电相的感应电动势中含有较大的电枢反应电动势分量，因此从端电压中提取反电动势的过零点存在较大误差。这种端电压法实现简单，但往往含有很多噪声干扰信号，需要低通滤波器滤除。由续流二极管的导通引起的电压脉冲可能会覆盖反电动势信号。特别是在高速重载或绕组电气时间常数较大的情况下，续流二极管的导通角很大，可能会使反电动势无法检测。此外，还有PWM干扰信号。在分析霍尔传感器的正确位置时指出，如果将反电动势的过零点定义为0，为了获得电机的更大转矩输出，同相的反电动势和电流应同相。因此，正确的换向点应延迟30。也就是说，反电动势过零点后30°的时刻，应该就是换相点出现的时刻。由于每隔60°应该有一个换相点，检测到反电动势过零点后，(30+60k)电角度(k = 0，1，2 …)的延迟就是对应的换相时刻。为方便电路设计，取K=1，即取反电动势滞后90电角的过零点作为换向点。在每个相位检测电路中，对相电压进行深度滤波，不仅起到滤波的作用，还将输入的反电动势信号延迟90°电角度，从而得到电机的换相时间。图中显示了一个反电动势检测电路的示例。现在以U相为例，说明检测电路的工作原理。首先通过R and R降低U相端电压，然后通过一阶低通滤波器深度滤波，产生近90°的滞后相移。然后通过C阻断处理消除三相电压不对称引起的过零漂移。经过一个滤波过程，主要是消除高频信号的干扰，基本不会产生相位滞后。其输出的一路连接到比较器U12B的非反相输入端，另一路通过R与其他两相耦合，以产生电动机的中性点电位作为参考电位，该电位连接到三个比较器的反相输入端。比较器的转折点滞后于反电动势的过零点约90°电角度，即比较器的转折点对应于电机的换向时间。电路由R，R，C组成作为一阶低通滤波器，此滤波器的滞环相角限制在90°电角度，所以C选择较大的电容值。滞后角和滞后时间随着电机转速的增加而增加，所以电机转速高时滞后相角接近90°。例如，当电路参数为R = 180 kω，R=50kQ，C=2.2μF时，当转速达到500r/min时，相移为85.77°，相位滞后接近90°。低速时，滞环的相位角偏离90°，为了不影响电机的输出，获得良好的特性，需要对相位进行修正。可行的方法是在控制器中实时计算延迟时间，修正换向时间。下面编辑反电动势的用法，以常见的DC电磁继电器为例。电磁继电器的驱动机构是电磁铁，由铁芯和缠绕在铁芯上的线圈组成。其电气特性与电感完全相同，能抑制线圈中电流的变化。通电时，电能转化为磁能，电磁铁产生恒定磁场，继电器动作。断电时，电能不再供给，电磁铁线圈失电，电流迅速下降，磁场失去能量来源，磁场逐渐消失。此时，磁场从恒定状态变为变化状态。根据电磁学定律，当磁场发生变化时，附近的导体会产生感应电动势，其方向符合法拉第定律和楞次定律，与线圈两端施加的原始电压刚好相反。这个电压就是反电动势。这也可以用能量守恒定律来解释。通电时，电能转化为磁能，断电时，储存的磁能转化为电能。问题是，既然能量是守恒的，那么它最终在哪里呢？这就是能量释放的问题，也正是这个问题造成了反电动势的危害。一般来说，继电器由开关或晶体管控制。对于开关来说，在断电的瞬间，反电动势会在开关的触点之间产生电火花，导致触点烧蚀。对于晶体管来说，反电动势会导致击穿和损坏。克服反电动势最简单有效的方法是在线圈两端并联一个二极管(二极管与线圈并联)。当反电动势产生时，电流通过二极管释放，从而保护控制元件。

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