无刷直流电机-磁知识

文章详细解释了楞次定律,描述了变化的磁场如何产生电动势,以及电动势如何导致电流和安培力。通过磁铁移动影响圆环中磁通量的例子,阐述了“来拒去留”和“增缩减扩”的概念。此外,还介绍了电机中的感生电动势,它是由于转子转动引起线圈磁场变化而产生的,其方向与外加电压相反,被称为反电动势。

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1.反电动势的理解

1.1 楞次定律(来拒去留,增缩减扩,增反减同)

参考视频楞次定律

变化的磁场产生电动势,电动势产生电流,电流产生安培力,安培力的具体体现就是楞次定律。

  1. 变化的磁场产生电动势
    在磁铁向左移动的时候,圆环中的磁通会发生一个变化(逐渐增大),因为感生电动势的“增反减同”,会在圆环中产生一个电流,
    2.电动势产生电流
    因为圆环闭合,所以,电动势会产生电流,若无闭合回路,则电动势无法产生电流,
    3.电流产生安培力
    安培定则(左手定则),磁通穿过手掌,四指指向电流方向,大拇指所指方向就是安培力的方向。
    对于圆环来说,总的安培力受力方向就向左。
    这个力是由磁铁靠近圆环的时候两者相互排斥产生的力。

增反减同:感生电动势的方向,磁通量增加的时候,右手拇指和磁通量方向相反,四指弯曲方向为感生电动势 方向;磁通量减小的时候,右手拇指和磁通量方向相同,四指弯曲方向为感生电动势方向。

动生电动势的方向,拇指指向切割磁感线运动的导体运动方向,磁感线从掌心穿过,四指指向方向为动生电动势的方向。当存在通路时,会产生E/R的电流,

此时这个电流还在磁场里,因此会产生一个安培力,有了安培力后,安培力的方向和现象就是楞次定律。
来拒去留:磁铁要穿过一个圆环,磁铁向左,圆环也向左;磁铁要远离一个圆环,磁铁向右,圆环也向右;
增缩减扩:磁铁向左穿过圆环,通过圆环的磁通量增多,圆环受到一个指向圆心的力;磁铁向右远离圆环,磁通量减小,圆环受到一个远离圆心的力;

1.2 电机的感生电动势

对于电机来说,通电线圈是定子,即导体是静止的,转子是永磁体,转子转动带来线圈的磁场变化,因此产生的电动势是感生电动势。
感生电动势的方向与线圈外加电压方向是相反的。
通常叫反电动势。

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