电机的反电动势对电机性能的影响
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反电动势，由反抗绕组中电流大小发生改变的趋势而产生。产生反电动势情况有：(1)、线圈中通入交变电流;(2)、导体置于交变磁场中;(3)导体切割磁场。继电器线圈、电磁阀门、接触器线圈、电动机绕组等电器工作时，都存在产生感应电动势现象。 稳态电流生成需要两大必要条件：第一，闭合导电回路。第二，反电动势。我们可以从感应电机，理解产生感应电动势现象：三相对称电压，施加在互差120度电机定子绕组上，产生圆形旋转磁场，使置于这一旋转磁场中的转子导条，受到电磁力作用，由静止转变为旋转运动，导条内产生感应电势，通过导电端环联通的、导条闭合回路内流过感应电流。这样转子导条内产生出电势或电动势，这个电动势就是所谓的反电动势。在绕线式转子电机中，转子开路电压就是典型的反电动势。 不同类型的电机，反电动势的大小变化情况截然不同。异步电动机反电动势的大小，随负载大小随时都在变，导致不同负载情况下，效率指标差异非常大;永磁电机中，只要转速不变，反电动势的大小就不变，因而不同负载情况下的效率指标基本不变。 反电动势的物理意义 反抗电流通过或反抗电流变化的电动势叫反电动势。在电能转化关系式UIt=ε反It I2Rt中，UIt即为输入电能，比如向电池、电动机或变压器中的输入电能;I2Rt是各电路中的热损失能量，这部分能量是一种热损耗能量，越小越好;输入电能与热损耗电能的差值，就是与反电动势相对应的那部分有用能量ε反It，换言之，反电动势是用来产生有用能量，与热损耗呈反相关，热损耗能量越大，可实现的有用能量就越小。 客观地讲，反电动势消耗了电路中的电能，但它并不是一种“损耗”，与反电动势相应的那部分电能，将转化为用电设备的有用能量，例如，电动机的机械能、蓄电池的化学能等。 由此可见，反电动势的大小，意味着用电设备把输入的总能量向有用能量转化的本领的强弱，反映用电器转化本领的高低。 决定反电动势的因素 对于电机产品，定子绕组匝数、转子角速度、转子磁体产生的磁场以及定转子的气隙是决定电机反电动势的因素。当电机设计完毕，转子磁场与定子绕组的匝数都是确定的，因此唯一决定反电动势的因素是转子角速度，也可以说就是转子转速，随着转子速度的增加，反电动势也随之增加。定子内径和转子外径之差会影响绕组的磁通大小，从而也会影响反电动势。 电机运行中应注意事项 ● 如果电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动，这时没有了反电动势，电阻很小的线圈直接接在电源两端，电流会很大，很容易烧毁电动机。这种状态在电机的试验中会遇到，比如说堵转试验，就是要求电机转子处于静止状态，这时候的电机非常大，很容易将电机烧毁，目前大多数电机厂家对于堵转试验采用瞬时值的采集，这样基本上避免了由于堵转时间过长导致的电机烧毁问题，但由于每台电机受装配等多种因素的影响，所采集的值存在较大的差异性，不能非常准确性反映电机的起动状态。 ● 当电动机所接电源电压比正常电压低很多时，此时电动机线圈也不转动，无反电动势产生，电动机也很容易烧坏。这种问题经常发生在临时线路使用的电机中，比如，临时线路采用有供电线，因为是一次性使用，以及预防被盗等因素，大多出于成本的控制会使用铝芯线，这样线路上的电压降就会很大，导致电机的输入电压不足，自然反电动势应相对要小，严重时电机起动困难，甚至无法起动，即使电机起动也是在非正常状态下的大电流运行，因而电机就很容易被烧毁。 |
