Ako dodávateľ 24V jednosmerných navijakových motorov sa ma často pýtajú na koncept back - EMF, čiže spätná elektromotorická sila, v týchto motoroch. V tomto blogovom príspevku vysvetlím, čo je to EMF, ako ovplyvňuje 24V jednosmerný motor navijaka a prečo je dôležité pochopiť tento jav pre výkon motora aj bezpečnosť.
Čo je to Back - EMF?
Back - EMF je základný koncept v prevádzke elektromotorov. Keď elektrický prúd prechádza cievkami jednosmerného motora, vytvára magnetické pole. Toto magnetické pole interaguje s permanentnými magnetmi v motore a vytvára mechanickú silu, ktorá spôsobuje otáčanie hriadeľa motora. Súčasne, ako sa kotva motora (rotujúca časť) otáča v rámci magnetického poľa, pôsobí aj ako generátor. Podľa Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie, meniace sa magnetické pole cez vodič indukuje elektromotorickú silu (EMF) v tomto vodiči.
V prípade jednosmerného motora indukované EMF pôsobí proti aplikovanému napätiu, ktoré poháňa motor. Toto protichodné EMF sa nazýva späť - EMF. Veľkosť zadnej časti - EMF je úmerná rýchlosti motora. So zrýchľovaním motora sa zvyšuje rýchlosť zmeny magnetického poľa cez cievky kotvy a tým aj zadná časť - EMF.
Matematicky, zadná časť - EMF ((E_b)) môže byť vyjadrená ako (E_b = k\omega), kde (k) je konštanta, ktorá závisí od konštrukcie motora (ako je počet závitov cievok, sila magnetického poľa atď.) a (\omega) je uhlová rýchlosť hriadeľa motora.
Zadná strana - EMF v motore navijaka 24 V DC
V 24V jednosmernom motore navijaka je použité napätie 24 voltov. Pri prvom spustení motora je v pokoji, takže zadná časť - EMF je nulová. Podľa Ohmovho zákona ((I=\frac{V - E_b}{R}), kde (V) je aplikované napätie, (E_b) je zadná časť - EMF a (R) je odpor cievok kotvy motora) je prúd pretekajúci motorom na svojej maximálnej hodnote, pretože (E_b = 0). Tento vysoký štartovací prúd môže byť niekoľkonásobkom normálneho prevádzkového prúdu motora.
Keď sa motor začne otáčať, začne sa hromadiť zadné EMF. Keď sa (E_b) zvyšuje, čisté napätie na cievkach kotvy ((V - E_b)) klesá a tým aj prúd pretekajúci motorom. Nakoniec motor dosiahne ustálenú rýchlosť, pri ktorej sa spätné EMF zvýšilo na takú hodnotu, že prúd pretekajúci motorom je práve dostatočný na vytvorenie krútiaceho momentu potrebného na prekonanie zaťaženia navijaka.
Napríklad, ak navijak zdvíha ťažké bremeno, motor potrebuje vyvinúť väčší krútiaci moment. Aby sa to dosiahlo, musí sa zvýšiť prúd cez motor. To znamená, že chrbát - EMF sa musí mierne znížiť. Motor sa trochu spomalí, kým sa nedosiahne nová rovnováha medzi aplikovaným napätím, spätným EMF a záťažovým momentom.
Význam Back - EMF v 24V DC navijakových motoroch
1. Ochrana motora
Back - EMF hrá kľúčovú úlohu pri ochrane motora pred poškodením nadprúdom. Ak by neexistovalo zadné - EMF, prúd pretekajúci motorom by bol obmedzený iba odporom cievok kotvy. Keďže odpor cievok je zvyčajne veľmi nízky, prúd by bol extrémne vysoký, čo by mohlo rýchlo prehriať motor a poškodiť izoláciu cievok.
Zadná strana - EMF pôsobí ako prirodzený obmedzovač prúdu. Keď sa motor zrýchli a zadné - EMF sa zvýši, prúd sa zníži na bezpečnú prevádzkovú úroveň. Toto je obzvlášť dôležité pri motore navijaka, ktorý môže zaznamenať náhle zmeny zaťaženia pri zdvíhaní alebo spúšťaní ťažkých predmetov.
2. Účinnosť
Späť - EMF tiež ovplyvňuje účinnosť motora. Príkon motora je daný vzťahom (P_{in}=VI), kde (V) je použité napätie a (I) je prúd. Výkon motora je mechanická sila používaná na prácu, ako je zdvíhanie bremena pomocou navijaka.
Strata výkonu v motore je spôsobená hlavne odporom cievok kotvy, ktorý je daný vzťahom (P_{strata}=I^{2}R). Keďže zadné - EMF znižuje prúd pretekajúci motorom, znižuje aj stratu výkonu v cievkach. To znamená, že motor dokáže premeniť väčšie percento elektrického príkonu na mechanický výkon, čo vedie k vyššej účinnosti.
3. Regulácia rýchlosti
Back - EMF sa používa aj na reguláciu otáčok v jednosmerných motoroch. Meraním zadnej časti - EMF môžeme určiť rýchlosť motora. Tieto informácie je možné použiť v systéme spätnej väzby na nastavenie napätia privádzaného do motora na udržanie konštantnej rýchlosti bez ohľadu na zmeny zaťaženia.
V 24V jednosmernom motore navijaka je dôležitá regulácia otáčok, aby sa zabezpečila hladká a kontrolovaná prevádzka. Napríklad pri spúšťaní ťažkého nákladu je potrebná konštantná rýchlosť, aby sa zabránilo príliš rýchlemu pádu nákladu a jeho poškodeniu.
Súvisiace produkty
Ak máte záujem o iné typy jednosmerných motorov, ponúkame aj široký sortiment produktov. Pozrite si našeVibračný jednosmerný motor - továreň,12V hydraulický jednosmerný motor, aMasážny jednosmerný motor.
Kontaktujte nás ohľadom nákupu
Pochopenie zadnej časti - EMF 24V DC motora navijaka je nevyhnutné pre maximálne využitie vášho motora a zabezpečenie jeho dlhodobej spoľahlivosti. Ak hľadáte vysokokvalitný 24V jednosmerný motor navijaka alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa chrbta - EMF alebo iných našich produktov, odporúčame vám kontaktovať nás. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám nájsť ten správny motor pre vaše špecifické potreby a poskytnúť vám všetku technickú podporu, ktorú požadujete. Začnite s nami konverzáciu ešte dnes, aby ste prediskutovali svoje potreby v oblasti obstarávania a preskúmali možnosti spolupráce.
Referencie
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C., & Umans, SD (2003). Elektrické stroje. McGraw - Hill.
- Chapman, SJ (2012). Základy elektrických strojov. McGraw - Hill.