Interaktion mellan rotor och magnetfält i spinmaskinmotor

Update:04 Dec, 2023
Summary:

En av kärnprinciperna för snurrmaskin är att generera ett magnetfält i den elektromagnetiska spolen genom strömmen, och detta magnetfält interagerar med rotorn för att främja motorns rotation.
Rotorledningsförmåga:
Rotorn på en elmotor är vanligtvis tillverkad av ledande material för att generera en motsvarande ström i ett magnetfält. Detta åstadkoms vanligtvis genom att lindas med ledningar runt eller inuti rotorn. Elektriska konduktivitetsegenskaper är avgörande för rotorens interaktion i magnetfält.
Rollen som Lorentz Force:
När ett magnetfält skapas genom att passera en elektrisk ström genom den elektromagnetiska spolen, interagerar detta magnetfält med det ledande materialet på rotorn. Enligt principen om Lorentz Force, när en ledare (rotor) rör sig i ett magnetfält, kommer den att uppleva en kraft vinkelrätt mot strömmen och magnetfältets riktning och riktningen. Denna kraft kallas Lorentz -kraften, och dess riktning och storlek påverkas av strömmen och styrkan hos magnetfältet.
Producera vridmoment:
Lorentz Force skapar ett vridmoment på rotorn, vilket får rotorn att börja rotera. Riktningen och storleken på detta vridmoment beror på strömriktningen, magnetfältets riktning och rotorns geometri. Denna rotationsprocess är ett viktigt steg för motorn att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi.
Rotationsrörelsens stabilitet:
Rotorens rotationsrörelse i magnetfältet är vanligtvis relativt stabil. Detta beror på att rotorn genererar en inducerad ström under dess rotation. Magnetfältet som genereras av detta inducerade ström interagerar med det yttre magnetfältet för att bilda ett stabilt jämviktstillstånd. Denna princip överensstämmer med Faradays lag om elektromagnetisk induktion.
Hastighetsreglering och kontroll:
Genom att justera strömens storlek och riktning kan intensiteten och riktningen för det elektromagnetiska fältet styras, vilket påverkar Lorentz -kraftens storlek och riktning och justerar rotationens rotationshastighet och riktning. Detta är en grundläggande metod för att uppnå motorhastighetsreglering och kontroll.
Form och distribution av magnetfält:
Formen och fördelningen av magnetfältet beaktas vanligtvis vid motorns utformning för att säkerställa att interaktionen med rotorn är enhetlig och stabil. Detta involverar faktorer som layout och form på den elektromagnetiska spolen och fördelningen av ström i spolen.
Bromsning och tillbaka EMF:
När kraften tas bort från motorn kan rotorn fortsätta att rotera under en tid på grund av den genererade elektromotivkraften och mekanisk tröghet. I vissa applikationer kan denna princip utnyttjas för bromsning och energiåtervinning.