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在开始讨论之间,我们引入干电池的串并联知识,以直观描述本文涉及到的反电动势。干电池串接过程中,一定要保证电池的正极与负极相连接,方可实现串接时增加电压的目的;相反,反向接入串联电路中的电池,相对于串接电路而言可以称之为反电动势,即反电动势会减小或削弱原始的电动势。
对于电动机品,将电源电压理解为电机产品的外加电动势,而电机中感应出的电动势则与外加电动势方向相反,因而称之为反电动势。
无论对于感应电机还是永磁电机,反电动势都是直接影响电机性能指标的重要参数和因素。为了更好地理解外加电压和反电动势的关系,我们以极限状态情况进行分析。
对于定子绕组,如果没有反电动势,外加电压只与绕组的电阻平衡,将会产生极大的电流;相反,当反电动势大小超过外加电压时,则电机机电能量转换的方向发生改变。因此,直观上反电动势具有限流作用,实际上左右着电机的内在特性。
反电动势的大小与绕组匝数、定转子铁芯构成的磁路、定转子间的空气隙长度及电机转速直接相关,是电磁感应定律作用的结果。
本文以内转子永磁电机反电动势的测定为例,直观地理解反电动势:转子上永磁体转动时产生旋转磁场,置身于磁场中的定子绕组切割磁力线。当不给定子绕组供电、通过外力作用将转子拖动旋转时,可以在定子绕组上测量出电动势,这个电动势即反电动势。电网电压施加定子绕组上,克服反电动势产生电流,电流、磁场相互作用,产生电磁力拖动转子旋转。
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