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逆起電力(逆EMF)

1831
  • Michael Faraday
電磁気学における逆起電力を示す、磁界中で回転するモーター電機子。.

(画像はイメージです)

モーターの電機子が回転すると、その導体が磁場を横切り、ファラデーの誘導法則に従って電圧を誘導します。この「逆起電力」は、モーターを駆動する主電圧に抵抗します。 モーターその大きさはモーターの回転速度に正比例します([latex]mathcal{E}_{back} propto omega[/latex])。この現象は、モーターの速度と消費電流の自己制御にとって非常に重要です。

Back-EMF is a direct consequence of the motor also acting as a generator. While the applied voltage causes current to flow and produce torque (motor action), the resulting rotation of the conductors in the magnetic field generates a voltage (generator action). Lenz’s law dictates that this induced voltage must oppose the change that created it, which is the flow of current from the external supply. Therefore, it is called a ‘back’ or ‘counter’ electromotive force.

電機子巻線の正味電圧は、電源電圧と逆起電力の差です。[latex]V_{net} = V_{applied} – mathcal{E}_{back}[/latex]。オームの法則によれば、電機子電流は[latex]I_a = (V_{applied} – mathcal{E}_{back}) / R_a[/latex]で、ここで[latex]R_a[/latex]は電機子抵抗です。起動時、回転速度[latex]omega[/latex]はゼロなので、[latex]mathcal{E}_{back}[/latex]もゼロです。この結果、非常に大きな突入電流が発生し、その電流は低い電機子抵抗によってのみ制限されます。モーターの回転速度が上がると、[latex]mathcal{E}_{back}[/latex]が増加し、正味電圧が低下して電流が減少します。モーターは、電流によって発生するトルクが負荷トルクと一致する安定した速度に落ち着きます。この固有の自己調整機能は、モーターの動作の基本です。

UNESCO Nomenclature: 2212
電気と磁気

タイプ

物理現象

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • ハンス・クリスチャン・エルステッドによる電磁気学の発見
  • マイケル・ファラデーによる電磁誘導の発見

アプリケーション

  • モーター速度制御
  • 電気自動車における回生ブレーキ
  • sensorless speed control in bldc motors
  • 突入電流制限回路
  • 運動器の健康状態を診断するシステム

特許:

    潜在的なイノベーションのアイデア

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    Related to: back-EMF, counter-EMF, Faraday’s law of induction, Lenz’s law, motor speed, self-regulation, armature current, electric generator, Inrush current, electromotive force.

    歴史的背景

    逆起電力(逆EMF)

    1822
    1827
    1831
    1831
    1832
    1834
    1835
    1822
    1824
    1827
    1831
    1831
    1833
    1834
    1836

    (日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

    関連する発明、革新、および技術原理

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