Двигатели постоянного тока состоят из двух основных частей: ротора и статора. Ротор имеет кольцевой железный сердечник с пазами, в которых расположены катушки, или обмотки. По Закону Фарадея, когда сердечник вращается в магнитном поле, в катушках индуцируется напряжение, или ЭДС. Эта индуцированная ЭДС вызывает протекание тока в сердечнике, известного как вихревой ток.
Вихревые токи являются одной из форм магнитных потерь, а потери мощности из-за протекания вихревых токов называется потерями на вихревые токи (еще одним компонентом магнитных потерь являются гистерезисные потери). Эти потери приводят к выделению тепла и снижению КПД двигателя.
Величина потерь на вихревые токи зависит от нескольких факторов, в том числе:
Pe = Ke * В2 * f2 * t2
Где:
Pe = потери на вихревые токи
Ke = постоянная вихревого тока
B = плотность магнитного потока
f = частота реверсирования магнитного поля
t = толщина материала
На развитие вихревых токов влияет омическое сопротивление материала, в котором они протекают. Для любого магнитного материала существует обратная зависимость между площадью поперечного сечения материала и его сопротивлением, а это означает, что уменьшение площади приводит к увеличению сопротивления и, в свою очередь, к уменьшению вихревых токов.Один из способов добиться уменьшения площади поперечного сечения — сделать материал тоньше.
Вот почему сердечники якоря состоят из множества тонких кусков железа, а не из большого цельного куска. Эти отдельные тонкие куски имеют более высокое сопротивление, чем один цельный кусок, и, следовательно, создают меньше вихревых токов и имеют меньшие потери на вихревые токи.
Отдельные железные детали, из которых состоит якорь электродвигателя, называются пластинами.
Эти слои изолированы друг от друга, как правило, лаковым покрытием, чтобы предотвратить “перескакивание” вихревых токов от слоя к слою. Обратно пропорциональная зависимость между толщиной материала и потерями на вихревые токи означает, что любое уменьшение толщины будет оказывать значительное влияние на величину потерь. Из-за этого производители стремятся сделать слои сердечника якоря как можно более тонкими с точки зрения производства и стоимости, поскольку в современных двигателях постоянного тока обычно используется электромагнитная сталь толщиной от 0,1 до 0,5 мм.
Характеристика изображения: brighthubengineering.com
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии