为什么接线端子短路的电动机/发电机更难转动?


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未连接的电动机的轴相对于端子短路的电动机易于旋转。如果将电阻性负载连接到端子,则转弯难度介于两者之间。

为什么是这样?(我正在使用BLDC电机。)


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通常,电源是恒定电压,因此电阻较小的负载被认为是较大的负载。您可以编辑标题吗?
TimWescott

以我的经验,使用永磁直流有刷或BLDC电机短路端子更困难。具体说明您使用的电动机类型。
Neil_UK

@Neil_UK我同意你的看法。我认为这就是我在说明中所说的。
abc

Answers:


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我必须从一些术语开始-如果它太深奥的话,对不起,但是这将使事情与人们对这个主题的谈论保持一致。

转动永磁直流电机*时,电枢会在内部产生电压。这称为电枢的“ EMF” **,如果电机以电动机运行,则称为“反电动势”。机器转动时始终会生成此EMF 。

当电流通过直流电机时,它会产生转矩。无论机器是电动机还是发电机,该扭矩始终在机器旋转时产生。

当您在机器的端子上施加电阻并转动其轴时,它将生成该EMF。连接电阻后,该EMF会导致电流流过,该电流与EMF成正比,再除以外部电阻加上电机的电枢电阻。该电流继而产生抵抗运动的扭矩(由于能量守恒,它必须在抵抗运动的方向上)。

使机器短路会在其上施加最小的电阻-如果不诉诸有源电路,则不能低于0。在这种情况下,反向扭矩纯粹是EMF和电枢电阻的乘积。通过在其上放置一个电阻器来增加电阻,这意味着在相同的机器速度下,电流较小,这意味着较小的反扭矩。在极端情况下,您根本没有电阻,这意味着电阻无限大-这意味着反向扭矩将来自机械效应,例如摩擦(和风阻,如果您将其快速旋转的话)以及机械和磁场作用在电枢中的铁上,产生电磁效应。

*我称它为“机器”而不是“电动机”,因为它可以是电动机或发电机,具体取决于您的使用方式。但是您不必在内部进行任何更改即可更改其使用方式-因此,就是“机器”。

** EMF代表“电动势”,是“电压”的简称。有两个词似乎很愚蠢,但有时很有用。


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我感谢基本解释。我发现了很多有关直流电动机运行的“内容”的信息,但是“原因”却很难理解。
abc

您提到了有源电路-是否有示例电动机驱动器主动响应反电动势而引入电流,以提供比短路端子所能提供的制动效果更好的制动效果?
恢复莫妮卡-ζ-19年

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@AndreyAkhmetov是的。实际上,有可能构建一个放大器,使其输出阻抗为负,并且幅度等于电动机的电枢电阻。然后出于电机动力学的目的,该系统几乎像具有零电阻绕组的电机那样工作。调速已大大改善(但不是很完美),包括调低至速度=0。我不确定它是否已用于电机制动,但在1970年代曾用于调节盒式磁带的电机速度高端消费类音频设备中的驱动器。
TimWescott

@TimWescott Neat,谢谢!
恢复莫妮卡-ζ-19年

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@AndreyAkhmetov如果您想要更好的控制水平,可以按照Tim的说明进行操作,但是对于一种肮脏的方法,您可以仅以相反的方向驱动电动机。(当然,要保持机械同步),这最终还会产生再生制动,因此请确保上游电路可以处理该制动。
AaronD

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向行驶中的电动机“施加电阻性负载” 实质上是电制动器的工作方式。作为一个近似值,电动机产生的转矩与电流成正比,这意味着随着负载电阻变小,电动机的旋转变得越来越困难。当您使端子短路时,只有电动机的内部电阻会限制电流。


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当我阅读被接受的答案时,我的大脑想到了以下简化,我认为这是准确的(?):

电动机既是发电机,又是电磁体。

转动电动机会调用其作为发电机的属性。

由于电动机的端子短接在一起,因此所产生的电压会施加到电动机的线圈绕组上,从而在其自身的轴上调用电动机的电磁体特性。


每个马达也是发电机。对其施加机械阻力,即可消耗电能。施加扭矩(负阻力),即可提供电能。热力学的第一定律处于控制之中。
richard1941
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