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反电动势(Back-EMF)

1831
  • Michael Faraday
电机电枢在磁场中旋转,说明电磁学中的反向电动势。.

(图片仅供参考)

电机电枢旋转时,其导体穿过磁场,根据法拉第感应定律产生电压。这个 ‘反向电磁场 ’与驱动电动机的主电压相抵消。 发动机. .它的大小与电机的转速成正比([latex]\mathcal{E}_{back} \propto \omega[/latex] )。这一现象对于电机速度和电流的自我调节至关重要。.

反向电磁场是电机同时充当发电机的直接结果。当外加电压导致电流流动并产生扭矩(电机作用)时,导体在磁场中的旋转会产生电压(发电机作用)。根据伦茨定律,感应电压必须与产生感应电压的变化(即来自外部电源的电流)相对立。因此,它被称为 ‘反向 ’或 ‘逆向 ’电压。’ 电动势.

电枢绕组上的净电压是电源电压与反向电磁场之差:[latex]V_{net} = V_{applied} - \mathcal{E}_{back}[/latex]。根据欧姆定律,电枢电流为 [latex]I_a = (V_{applied} - \mathcal{E}_{back}) / R_a[/latex],其中 [latex]R_a[/latex] 为电枢电阻。启动时,速度 [latex]\omega[/latex] 为零,因此 [latex]\mathcal{E}_{back}[/latex] 为零。这就导致了非常大的浪涌电流,而这仅受限于较低的电枢电阻。随着电机加速,[latex]/mathcal{E}_{back}[/latex] 会增加,从而降低净电压并导致电流下降。电机会稳定在一个速度,此时电流产生的转矩与负载转矩相匹配。这种固有的自我调节功能是电机行为的基础。.

UNESCO Nomenclature: 2212
- 电与磁

类型

物理现象

中断

基础

用法

广泛使用

前体

  • 汉斯-克里斯蒂安-厄斯泰德发现电磁学
  • 迈克尔·法拉第发现电磁感应

应用程序

  • 电机调速
  • 电动汽车再生制动
  • 中的无传感器速度控制 bldc 电机
  • 浪涌电流限制电路
  • 运动健康诊断系统

专利:

    潜在创新理念

    • 基于实时反电动势分析,最大限度提高能量捕获的自适应再生制动系统
    • 用于使用反电动势过零检测的低成本无人机的无传感器电机控制器
    • 电机诊断工具,用于分析反电动势波形以检测轴承磨损或绕组故障
    • 利用反电动势动态调节电源电压的高效电源转换器
    • 基于反电动势的触觉反馈系统,可模拟纹理和阻力
    • 实时显示反电动势以教授电机原理的教育工具
    • 主动失速保护电路,当反电动势崩溃时切断电源
    • energy harvesting systems from ambient vibrations using the principle of induced emf
    • 闭环 speed control for medical pumps requiring high precision
    • 通过监测反电动势的波动实现机器人的动态负载补偿
    相关内容: 背-电磁场、反-电磁场、法拉第感应定律、伦茨定律、电机速度、自我调节、电枢电流、, 发电机, 浪涌电流、电动势。.

    历史背景

    反电动势(Back-EMF)

    1824
    1827
    1831
    1831
    1832
    1834
    1835
    1822
    1827
    1829
    1831
    1831
    1833
    1834
    1836

    (如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

    第十年 周年纪念日

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