อิทธิพลของแรงเคลื่อนไฟฟ้ากลับของมอเตอร์ต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์

แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับเกิดขึ้นจากการต่อต้านแนวโน้มของกระแสไฟฟ้าในขดลวดที่จะเปลี่ยนแปลง แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับเกิดขึ้นในสถานการณ์ต่อไปนี้: (1) เมื่อกระแสไฟฟ้าสลับผ่านขดลวด (2) เมื่อตัวนำถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับ (3) เมื่อตัวนำตัดผ่านสนามแม่เหล็ก เมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น ขดลวดรีเลย์ วาล์วแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดคอนแทคเตอร์ และขดลวดมอเตอร์ทำงาน สิ่งเหล่านี้ทั้งหมดจะสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

การสร้างกระแสไฟฟ้าคงที่ต้องมีเงื่อนไขที่จำเป็นสองประการ ประการแรกคือวงจรไฟฟ้าแบบปิด ประการที่สองคือแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ เราสามารถเข้าใจปรากฏการณ์แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจากมอเตอร์เหนี่ยวนำได้ แรงดันไฟฟ้าแบบสมมาตรสามเฟสถูกนำไปใช้กับขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ที่มีความต่างศักย์ 120 องศา ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนแบบวงกลม ดังนั้นแท่งโรเตอร์ที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กหมุนนี้จึงได้รับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า เปลี่ยนจากการเคลื่อนที่แบบคงที่เป็นการหมุน สร้างศักย์เหนี่ยวนำในแท่ง และกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะไหลผ่านวงจรปิดของแท่งที่เชื่อมต่อด้วยวงแหวนปลายตัวนำ ด้วยวิธีนี้ ศักย์ไฟฟ้าหรือแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นในแท่งโรเตอร์ และแรงเคลื่อนไฟฟ้านี้เรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ ในมอเตอร์โรเตอร์แบบพันขดลวด แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของโรเตอร์เป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับทั่วไป

มอเตอร์แต่ละประเภทจะมีขนาดแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ขนาดแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับของมอเตอร์อะซิงโครนัสจะเปลี่ยนแปลงไปตามขนาดโหลดตลอดเวลา ส่งผลให้ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพแตกต่างกันมากภายใต้เงื่อนไขโหลดที่แตกต่างกัน ในมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ตราบใดที่ความเร็วยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ขนาดแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขโหลดที่แตกต่างกันจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยพื้นฐาน

ความหมายทางกายภาพของแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับคือแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ต่อต้านการผ่านของกระแสไฟฟ้าหรือการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า ในความสัมพันธ์การแปลงพลังงานไฟฟ้า UIt=ε逆It+I2Rt, UIt คือพลังงานไฟฟ้าอินพุต เช่น พลังงานไฟฟ้าอินพุตไปยังแบตเตอรี่ มอเตอร์ หรือหม้อแปลง I2Rt คือพลังงานความร้อนที่สูญเสียในแต่ละวงจร ซึ่งเป็นพลังงานความร้อนที่สูญเสีย ยิ่งน้อยก็ยิ่งดี ความแตกต่างระหว่างพลังงานไฟฟ้าอินพุตและพลังงานไฟฟ้าที่สูญเสียความร้อนคือส่วนหนึ่งของพลังงานที่มีประโยชน์ ε逆It ซึ่งสอดคล้องกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ กล่าวอีกนัยหนึ่ง แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับใช้เพื่อสร้างพลังงานที่มีประโยชน์ และมีความสัมพันธ์ผกผันกับการสูญเสียความร้อน ยิ่งพลังงานความร้อนที่สูญเสียมากขึ้น พลังงานที่มีประโยชน์ที่ทำได้ก็จะน้อยลง

หากพูดตามวัตถุประสงค์แล้ว คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าด้านหลังจะกินพลังงานไฟฟ้าในวงจร แต่ไม่ใช่ "การสูญเสีย" พลังงานไฟฟ้าบางส่วนที่สอดคล้องกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าด้านหลังจะถูกแปลงเป็นพลังงานที่มีประโยชน์สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น พลังงานกลของมอเตอร์และพลังงานเคมีของแบตเตอรี่
จะเห็นได้ว่าขนาดของ EMF ด้านหลังหมายถึงความแข็งแกร่งของความสามารถในการแปลงพลังงานอินพุตทั้งหมดให้เป็นพลังงานที่มีประโยชน์ของอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งสะท้อนถึงระดับความสามารถในการแปลงของอุปกรณ์ไฟฟ้า
ปัจจัยที่กำหนด EMF ด้านหลัง สำหรับผลิตภัณฑ์มอเตอร์ จำนวนรอบการพันขดลวดสเตเตอร์ ความเร็วเชิงมุมของโรเตอร์ สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยแม่เหล็กโรเตอร์ และช่องว่างอากาศระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์เป็นปัจจัยที่กำหนด EMF ด้านหลังของมอเตอร์ เมื่อออกแบบมอเตอร์ สนามแม่เหล็กโรเตอร์และจำนวนรอบของการพันขดลวดสเตเตอร์จะถูกกำหนด ดังนั้น ปัจจัยเดียวที่กำหนด EMF ด้านหลังคือความเร็วเชิงมุมของโรเตอร์หรือความเร็วของโรเตอร์ เมื่อความเร็วของโรเตอร์เพิ่มขึ้น EMF ด้านหลังก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ความแตกต่างระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของสเตเตอร์และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของโรเตอร์จะส่งผลต่อขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กของขดลวด ซึ่งจะส่งผลต่อ EMF ด้านหลังด้วย
สิ่งที่ต้องทราบเมื่อมอเตอร์ทำงาน ● หากมอเตอร์หยุดหมุนเนื่องจากความต้านทานเชิงกลที่มากเกินไป จะไม่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับในเวลานี้ ขดลวดที่มีความต้านทานน้อยมากจะเชื่อมต่อโดยตรงกับปลายทั้งสองของแหล่งจ่ายไฟ กระแสไฟฟ้าจะมีขนาดใหญ่มาก ซึ่งอาจทำให้มอเตอร์ไหม้ได้ง่าย สถานะนี้จะพบได้ในการทดสอบมอเตอร์ ตัวอย่างเช่น การทดสอบการหยุดนิ่งต้องการให้โรเตอร์ของมอเตอร์อยู่ในสถานะคงที่ ในเวลานี้ มอเตอร์มีขนาดใหญ่มากและมอเตอร์อาจไหม้ได้ง่าย ในปัจจุบัน ผู้ผลิตมอเตอร์ส่วนใหญ่ใช้การรวบรวมค่าทันทีสำหรับการทดสอบการหยุดนิ่ง ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วหลีกเลี่ยงปัญหามอเตอร์ไหม้ที่เกิดจากเวลาหยุดนิ่งนาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมอเตอร์แต่ละตัวได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น การประกอบ ค่าที่รวบรวมได้จึงค่อนข้างแตกต่างกันและไม่สามารถสะท้อนสถานะเริ่มต้นของมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำ

● เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าปกติมาก ขดลวดของมอเตอร์จะไม่หมุน ไม่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับเกิดขึ้น และมอเตอร์จะไหม้ได้ง่าย ปัญหานี้มักเกิดขึ้นในมอเตอร์ที่ใช้ในสายชั่วคราว ตัวอย่างเช่น สายชั่วคราวใช้สายจ่ายไฟ เนื่องจากเป็นการใช้งานครั้งเดียวและเพื่อป้องกันการโจรกรรม ส่วนใหญ่จึงใช้สายแกนอลูมิเนียมเพื่อควบคุมต้นทุน ด้วยวิธีนี้ แรงดันตกบนสายจะสูงมาก ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าไม่เพียงพอสำหรับมอเตอร์ โดยธรรมชาติแล้ว แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับควรค่อนข้างน้อย ในกรณีที่รุนแรง มอเตอร์จะสตาร์ทยากหรือสตาร์ทไม่ได้เลย แม้ว่ามอเตอร์จะสตาร์ทได้ แต่จะทำงานด้วยกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ในสถานะที่ผิดปกติ ดังนั้น มอเตอร์จึงไหม้ได้ง่าย

มอเตอร์ไฟฟ้าแรงดันต่ำ-เครื่องยนต์เก่าผู้ผลิตมอเตอร์ในประเทศจีนมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส,มอเตอร์ซิโม