Frage:
"Wo" erscheint die Gegen-EMK im Motor?
Daniel Nilsson
2016-12-30 20:22:24 UTC
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Ich habe versucht, EMF zu verstehen, insbesondere EMF in Elektromotoren, wie zum Beispiel ein Setup wie dieses:

simple electrical motor

Angenommen, wir legen eine Spannung an die Bürsten an. Ich verstehe, dass, sobald die Drehung beginnt, ein Strom durch den sich ändernden Fluss innerhalb der Schleife induziert wird und dass dieser induzierte Strom dem Strom entgegengesetzt ist, der durch die externe Spannung erzeugt wird. Mein Verständnis ist, dass dies zu einem kleineren Nettostrom in der Schleife führt, und dieses Phänomen wird als Rück-EMK bezeichnet.

Ich verstehe jedoch nicht genau, "wo" die EMF (was ist eine Spannung?) erscheint. Eine Erklärung, die ich gesehen habe, ist folgende:

motor circuit

wobei die EMF als Spannungsquelle in Reihe mit dem Motorwiderstand erscheint. Dies ist zwar ein guter Weg, um zu erklären, wie sich der Strom verhält, aber es scheint nicht zu erklären, was tatsächlich im Motor vor sich geht. Sicherlich erscheint die EMF nicht "vor" dem Motor, sondern darin. Sollte es dann irgendwie als dem Widerstand überlagert angesehen werden? Wo würde in der ersten Abbildung der EMF erscheinen? Ändert es die Spannung an den Bürsten? Wo tritt der "zusätzliche" Spannungsabfall auf?

Es erscheint über den Motorklemmen.Sie können es messen, indem Sie ein Voltmeter an die Klemmen anschließen und bei laufendem Motor die Versorgungsspannung entfernen.Sie werden dann sehen, wie sich die Gegen-EMK verringert, wenn der Motor langsamer wird.Alternativ können Sie den Motor mit PWM antreiben und die Klemmenspannung mit einem Oszilloskop betrachten. Die Gegen-EMK wird während der PWM-Ausschaltperioden angezeigt.
Fünf antworten:
#1
+13
Olin Lathrop
2016-12-30 20:34:38 UTC
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Die Gegen-EMK wird in dem Draht erzeugt, aus dem die Spulen des Motors bestehen.Wenn ein Draht seitlich durch ein Magnetfeld geführt wird, wird entlang der Länge des Drahtes eine Spannung erzeugt.Drehen Sie den Motor mit nur einem angeschlossenen Voltmeter, und Sie werden sehen, dass er eine Spannung erzeugt.

Ja, der Widerstand und die Gegen-EMK sind tatsächlich entlang des Drahtes in der Spule verteilt.Es gibt viele (eigentlich unendlich) kleine Widerstände in Reihe, mit denen jeweils eine kleine Spannung in Reihe geschaltet wird, wenn sich der Motor dreht.

Von außen elektrisch betrachtet kann dies nicht von einem konzentrierten Widerstand in Reihe mit einer konzentrierten Spannungsquelle unterschieden werden.Da dies einfacher zu zeichnen, zu überlegen und zu analysieren ist, werden Motoren normalerweise so dargestellt.

+1 für eine identische Antwort Frohe Weihnachten etc .. und ich denke, die Melone passt zu dir Olin lol
Ich denke, es ist der Teil mit den unendlich vielen kleinen Widerständen, die ich nur schwer erfassen kann.Die EMF bewirkt, dass der Strom durch diese Widerstände abnimmt, oder?Ein verringerter Strom impliziert eine verringerte Spannung.Wohin geht also der Rest der Spannung?
@Dan: Nein, die Gegen-EMK verursacht von Natur aus keinen Strom durch den Widerstand.Stellen Sie sich die vielen verteilten Widerstände und Spannungsquellen als in Reihe und nicht parallel zueinander vor.Die Spannung wird erzeugt, wenn sich der Motor dreht, unabhängig davon, wie er gedreht wurde.Wenn Sie die Welle extern antreiben, können Sie diese Spannung direkt sehen.Wenn Sie den Motor durch Anlegen einer externen Spannung drehen, legen die kleinen Spannungsquellen die angelegte Spannung an.Dies bedeutet, dass der Motor weniger angelegte Spannung "sieht", je schneller er sich dreht.
@Olin Ah, also wäre es genauer (obwohl immer noch eine Vereinfachung des Kurses), es als eine unendliche Anzahl von infinitesimalen Widerständen zu betrachten, und zwischen jedem gibt es eine infinitesimale Spannungsquelle?
AilialxxjiCMT Ja - - -
@DanielNilsson ob der Motor diesen oder jenen Widerstand (oder sogar theoretisch) einen Rotorwiderstand von Null hat, spielt keine Rolle, die Spannung wird in Reihe mit den Rotorspulen induziert.Es hängt überhaupt nicht mit dem Spulenwiderstand zusammen.
@Andy Richtig, aber räumlich ist die Spannung im gesamten Kabel verteilt, nicht daneben.Aus Sicht der Schaltung spielt es natürlich keine Rolle, aber um die Physik zu verstehen, ist es sicher :)
#2
+3
Neil_UK
2016-12-30 20:33:10 UTC
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Sie können die Dinge vereinfachen, indem Sie die Batterie aus diesem Diagramm entfernen und den Motor als Generator von Hand drehen.

Wenn sich der Anker dreht, schneiden die Drähte durch das Magnetfeld und es wird eine Spannung in ihnen erzeugt.

Diese Spannung ist gleich, unabhängig davon, ob der Anker als Generator oder als Motor gedreht wird.Wenn es als Motor gedreht wird, wird diese Spannung als "Gegen-EMK" bezeichnet.

#3
+3
Andy aka
2016-12-30 20:33:48 UTC
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Stellen Sie es sich wie einen Generator vor.Sie drehen den Rotor und es wird eine Ausgangsspannung erzeugt.Diese Spannung liegt in Reihe mit der Rotorspule.Es macht keinen Unterschied, ob Sie den Motor nicht manuell drehen, sondern mit Gleichstrom drehen.

+1 und frohes neues Jahr.Der Bowler ist einer der geheimen Hüte, deshalb weiß ich nicht, was ich getan habe, um ihn zu verdienen.Ich bin mir nicht sicher, ob der rosa Flaum auch zu dir passt, aber es macht Spaß.
@OlinLathrop Es ist der ["Like Clockwork" -Hut] (http://meta.stackexchange.com/a/288284/213721) (aus dem Roman und dem Stanley Kubrick-Film).Ich bin mir nicht sicher, was es bedeutet, aber ich vermute, Sie haben es bekommen, um mindestens eine Frage pro Tag zu beantworten.
#4
  0
Guill
2017-01-07 05:26:44 UTC
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Die hintere EMF "erscheint" über den Schleifringbürsten.Seine Polarität ist so, dass es immer der "Antriebsspannung" entgegenwirkt und eine geringere Stromaufnahme als "normal" verursacht.Der "normale" Strom wird ermittelt, indem der Rotor blockiert und der aufgenommene Strom gemessen wird. Dann kann sich der Rotor drehen und der "laufende" Strom ist aufgrund der Gegen-EMK geringer als der "normale" Strom.

#5
  0
Adam Kristensson
2019-02-06 12:58:23 UTC
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Gute Frage: Das ist eigentlich nicht so einfach! Ich habe Tage gebraucht, um zu verstehen. Dank Ihres pädagogischen Bildes habe ich es endlich verstanden!

Sie müssen anzeigen, dass die Batterie vom Stromkreis getrennt wurde. Sie haben also zunächst einen Stromkreis, durch den kein Strom fließt. Sie drehen die Spule mit Ihren Händen im Uhrzeigersinn auf die gleiche Weise, wie sie sich drehen würde, wenn der Strom eingeschaltet wäre. In der Position, in der Sie gezeichnet haben, bewegt sich die rechte Seite der Spule nach unten. Sie haben also den Draht der Spule nach unten bewegt, was bedeutet, dass sich auch die positiven Ladungen in der Drahtspule nach unten bewegen (aber nicht entlang des Drahtes). Mit der Rigth-Hand-Regel Nr. 1 Sie zeigen mit dem Daumen nach unten in Richtung sich bewegender Ladungen, während gleichzeitig Ihre Finger entlang des Magnetfelds nach rechts zeigen. Dann bekommen Sie eine Kraft von Ihrer Handfläche, die entlang des Spulendrahtes auf sich selbst im Bild zeigt. Das heißt, Sie haben positive Ladungen (mit anderen Worten Strom), die sich im Draht in Richtung der rechten Bürste bewegen.

Sie erhalten also einen Überschuss an positiven Ladungen auf dem rechten Pinsel und einen Überschuss an negativen Ladungen auf dem linken Pinsel. Sie haben sich also eine EMK besorgt, die wie eine Gleichstrombatterie funktioniert. Das Spannungspotential der EMK ist der ursprünglichen EMK entgegengesetzt, die von den Gleichstrombatterien erzeugt wird. Dies erzeugt einen Strom durch die Schaltung im unteren Teil des Bildes, der dem von den Gleichstrombatterien angelegten Strom entgegengesetzt ist. Wenn Sie die Gleichstrombatterien einschalten, erhalten Sie einen Strom, der in der Spule von rechts nach links fließen soll, während er durch die induzierte Gegen-EMK von links nach rechts fließen soll. Je schneller Sie die Spule mit dem Gleichstrom drehen, desto stärker ist gleichzeitig auch die entgegengesetzte Gegen-EMK-Kraft! Diese Gegen-EMK arbeitet also immer gegen Sie.

Sie erhalten das gleiche Ergebnis, wenn Sie das Lenz-Gesetz anwenden.Magnetfluss entgegengesetzt zum ursprünglichen Fluss durch die Spule.Mit dem RHR-1 mit Strom in der gleichen Richtung wie ursprünglich, aber mit Magnetfeldlinien in der entgegengesetzten Richtung erhalten Sie die Kraft auf die Spule, damit sie sich gegen den Uhrzeigersinn dreht.Dies ist also nicht ganz analog zu dem ersten Gedanken oben, führt jedoch zu demselben Ergebnis.


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