La force contre-électromotrice est générée en s'opposant à la tendance du courant dans l'enroulement à varier. Elle est générée dans les situations suivantes : (1) lorsqu'un courant alternatif traverse la bobine ; (2) lorsqu'un conducteur est placé dans un champ magnétique alternatif ; (3) lorsqu'un conducteur traverse le champ magnétique. Le fonctionnement d'appareils électriques tels que les bobines de relais, les électrovannes, les bobines de contacteurs et les enroulements de moteurs génère une force électromotrice induite.
La génération d'un courant permanent requiert deux conditions : une boucle conductrice fermée et une force contre-électromotrice. Le phénomène de force électromotrice induite par un moteur à induction est compréhensible : des tensions triphasées symétriques sont appliquées aux enroulements du stator du moteur avec une différence de 120 degrés, générant un champ magnétique rotatif circulaire. Les barres du rotor, placées dans ce champ magnétique rotatif, sont soumises à une force électromagnétique, passant d'un mouvement statique à un mouvement rotatif. Un potentiel induit est alors généré dans les barres, et le courant induit circule dans la boucle fermée des barres reliées par leurs bagues conductrices. Un potentiel électrique, ou force électromotrice, est ainsi généré dans les barres du rotor, appelée force contre-électromotrice. Dans un moteur à rotor bobiné, la tension à vide du rotor est une force contre-électromotrice typique.
Les variations de la force contre-électromotrice varient considérablement selon les types de moteurs. L'intensité de la force contre-électromotrice d'un moteur asynchrone varie à tout moment avec la charge, ce qui entraîne des indicateurs de rendement très différents selon les conditions de charge. Dans un moteur à aimants permanents, tant que la vitesse reste inchangée, l'intensité de la force contre-électromotrice reste inchangée, de sorte que les indicateurs de rendement restent pratiquement inchangés selon les conditions de charge.
La force contre-électromotrice (FC) est la force électromotrice qui s'oppose au passage ou à la variation du courant. Dans la relation de conversion d'énergie électrique UIt=ε逆It+I²Rt, UIt est l'énergie électrique d'entrée, telle que celle d'une batterie, d'un moteur ou d'un transformateur ; I²Rt est l'énergie thermique dissipée dans chaque circuit, plus elle est faible, mieux c'est ; la différence entre l'énergie électrique d'entrée et l'énergie thermique dissipée est la part de l'énergie utile ε逆It correspondant à la FC. Autrement dit, la FC sert à produire de l'énergie utile et est inversement proportionnelle aux pertes thermiques. Plus l'énergie thermique dissipée est importante, plus l'énergie utile atteignable est faible.
Objectivement, la force contre-électromotrice consomme l'énergie électrique du circuit, mais ne constitue pas une « perte ». La partie de l'énergie électrique correspondant à la force contre-électromotrice sera convertie en énergie utile pour les équipements électriques, tels que l'énergie mécanique du moteur et l'énergie chimique de la batterie.
On peut voir que la taille de la force contre-électromotrice signifie la force de la capacité de l'équipement électrique à convertir l'énergie totale d'entrée en énergie utile, reflétant le niveau de capacité de conversion de l'équipement électrique.
Facteurs déterminant la force contre-électromotrice (FEM) : Pour les moteurs, le nombre de tours de l'enroulement du stator, la vitesse angulaire du rotor, le champ magnétique généré par l'aimant du rotor et l'entrefer entre le stator et le rotor sont des facteurs déterminant la FEM du moteur. Lors de la conception du moteur, le champ magnétique du rotor et le nombre de tours de l'enroulement du stator sont déterminés. Par conséquent, le seul facteur déterminant la FEM est la vitesse angulaire du rotor, ou sa vitesse. Lorsque la vitesse du rotor augmente, la FEM augmente également. La différence entre le diamètre intérieur du stator et le diamètre extérieur du rotor affectera la taille du flux magnétique de l'enroulement, qui affectera également la FEM.
Points à noter lorsque le moteur est en marche ● Si le moteur s'arrête de tourner en raison d'une résistance mécanique excessive, il n'y a pas de force contre-électromotrice à ce moment. La bobine avec une très faible résistance est directement connectée aux deux extrémités de l'alimentation. Le courant sera très important, ce qui peut facilement griller le moteur. Cet état sera rencontré lors du test du moteur. Par exemple, le test de calage nécessite que le rotor du moteur soit à l'arrêt. À ce moment, le moteur est très grand et il est facile de le griller. À l'heure actuelle, la plupart des fabricants de moteurs utilisent la collecte de valeurs instantanées pour le test de calage, ce qui évite essentiellement le problème de brûlure du moteur causé par un temps de calage prolongé. Cependant, comme chaque moteur est affecté par divers facteurs tels que l'assemblage, les valeurs collectées sont très différentes et ne peuvent pas refléter avec précision l'état de démarrage du moteur.
● Lorsque la tension d'alimentation du moteur est bien inférieure à la tension normale, la bobine du moteur ne tourne pas, aucune force contre-électromotrice n'est générée et le moteur grille facilement. Ce problème survient souvent avec les moteurs utilisés dans les lignes temporaires. Par exemple, ces lignes utilisent des lignes d'alimentation. Étant à usage unique et pour éviter le vol, la plupart utilisent des fils à âme en aluminium pour des raisons de maîtrise des coûts. De ce fait, la chute de tension sur la ligne est très importante, ce qui entraîne une tension d'entrée insuffisante pour le moteur. Naturellement, la force contre-électromotrice doit être relativement faible. Dans les cas les plus graves, le moteur sera difficile à démarrer, voire incapable de démarrer. Même en cas de démarrage, le moteur fonctionnera à un courant élevé dans un état anormal, ce qui entraînera une panne du moteur.
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