一、定义
反电动势,也称为反电势或反向电动势,在无刷直流电机中是指:当电机转子被外部力量(如原动机)拖动旋转,或者电机自身作为电动机运行时,其永磁体转子磁场切割定子绕组,从而在定子绕组中感应出的电动势。
这个电动势的方向与电机通电驱动时外部电源所施加的电压方向相反,因此被称为“反”电动势。
二、基本原理:法拉第电磁感应定律
其物理基础是法拉第电磁感应定律:当闭合回路中的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势。
在无刷直流电机中:
三、反电动势的波形与关键特性
四、反电动势的重要性与作用
反电动势绝非一个无用的副产品,它在电机的运行和控制中扮演着至关重要的角色:
当电机自由旋转时,它本质上就是一个发电机。测量其开路端子上的电压,就是反电动势。
电机在运行时,其端电压 $V$ 必须克服反电动势 $E$ 和绕组上的电阻压降 $I /cdot R$。
电压平衡方程为:$V = E + I /cdot R$
因此,电流 $I = /frac{V - E}{R}$
这是反电动势巧妙的应用之一。在许多无刷直流电机中,没有位置传感器。
如何知道该给哪组绕组通电?
答案是:通过检测未通电绕组(浮空相)上产生的反电动势。
在国际单位制中,反电动势常数 $K_e$ 和转矩常数 $K_t$ 在数值上是相等的。
2. 作为无传感器控制的位置信号源。
3. 其常数 $K_e$ 与转矩常数 $K_t$ 数值相等。
简单来说,反电动势是电机在旋转时自身产生的“反向电压”,它既是电机能量转换的必然结果,也是智能控制电机(尤其无传感器控制)的关键信息来源。
一、定义 |