電動機的動力和電壓有沒有關係?
電動機的動力應該是來自於安培力,安培力的公式當中只要電流沒有電壓,也就是安培力應該電流有關和電壓無關,這麼說電動機的動力和電壓高低沒有直接關係,可是功率公式說功率等於電壓和電流的乘積,也就是電流大小不變的情況下電壓越高功率也越高,電動機的功率應該也是符合功率公式的吧,那麼電動機在電流大小一樣的情況下,電動機的動力和電壓究竟有沒有關係
三相鼠籠非同步電動機的軸上輸出功率P與電壓之間是有關係的,如下:這裡的Un是額定電壓,In是額定電流,n是額定效率,cosn是額定功率因數。當我們把標準值,例如額定電壓為380V、效率和功率因數均取0.8代入後,可以得到一個常用的重要經驗公式:In=2P
例如電機功率為1kW,則它的額定電流約為2A;電機功率為55kW,它的電流約為110A。
當電壓上升或者下降時,將直接影響到電機的軸上輸出功率。這也是調電壓來間接調節電機轉速的簡易方法,例如星三角起動、自耦變壓器起動等等。當然,這種方法不是很好,目前已經逐步被變頻器取代。指的注意的是:三相鼠籠電機的輸出轉矩與電壓的平方成正比。對於星三角起動,由於角接電壓是線電壓,而星接電壓是相電壓,兩者相差倍,因此星接轉矩為角接轉矩的1/3.不過,說到變頻調速,其實頻率和電壓是一起聯調的,兩者之間存在比值關係。一般的變頻器從50赫茲往低處調,如果要往高處調,因為電壓不能升高,因而就出現定電壓調頻。由於變頻調速與題主的問題無關,故從略。調電壓調速,其實就是用調電壓的方法來調節輸出轉矩,間接地實現調速。這需要配上轉矩負反饋,否者電機的轉矩很難穩定。這裡有許多專門的技術,有些類似滑差電機調速,其電路原理還是很有意思的。對於直流電機和非同步電機, 電壓同時影響轉速和扭矩.
對於同步電機, 在額定工作參數範圍內, 電壓隻影響扭矩, 頻率決定轉速.
哥,沒電壓哪來的電流?
電壓和電流有關係,而且是正相關的關係。因為電機繞組是感性元件,所以不能直接套用歐姆定律,簡單來說電機繞組上的電壓和電流的關係一般可以用以下公式表達:
就是比歐姆定律多了個磁鏈相對時間變化的微分項,代表著反電動勢的來源(磁鏈等於電感和電流的乘積,所以這個微分項可以寫成,這個因為電機原理的不同還可以分解成電流隨時間變化產生的感生電勢和電感隨位置變化的動生電勢等等。。。)。總之反電動勢的存在造成電壓和電流不會像歐姆定律一樣遵循線性關係,但是電流依然是被電壓掌控的,控制電流也是通過控制電壓實現的。。。並不會出現讓電流不變然後增大電壓的事兒另外功率等於電流和電壓乘積這種事只存在於歐姆定律適用的純電阻電路,在電機上電流和電壓的乘積叫做視在功率,而電機真正用來輸出的功率叫做有功功率,即使完全忽略耗損,有功功率也是小於視在功率的,因為電機的繞組是個非常典型的電感元件,一部分能量會因此被暫存在因此產生的電場和磁場中(比如說磁共能就是磁鏈和電流的乘積),這些能量有些是也可以用來做功的,但另一些則還會返回到電源端。所以電機的實際輸出功率都比電流和電壓的乘積小。。。你可以把電感想像成一座大壩,上游的流量是輸入的視在功率,下游的流量是輸出的有功功率。總有一部分水流要被截留下來儲存下來,儲存下來的水有一部分之後還是會輸送給下游,有一部分會重新蒸發成雲變成上游水流的來源拆開電壓談電流這也可以說是耍流氓吧…
另外你不要弄混了,一般說的電壓指的是市電電壓或市電經過變壓器變壓後的電壓,是固定的;而電流是變頻器調整後輸出給電機的電流,是變化的。並不能因為一個固定一個變化就能說這兩者沒有關係,中間還有個變頻器吶。先用手機簡單回答一下題主的疑惑,以後有時間了再修改吧由於題主沒指出電壓到底指的是電源電壓,勵磁電壓還是反電勢電壓,電機模型不一樣,可能對同一問題大家有不同理解,答案不重要,重要的理解
這樣說吧,電機轉矩本質上是定轉子之間磁場的相互作用力,磁場都是由磁動勢產生,永磁鐵不考慮的話,磁動勢就是安匝數,說白了就是電流,也就是說,電機轉矩與電流有直接關係,電壓只是伴隨著電流產生,或者說是電流產生的途徑。如果非要追究,那就成了電流和電壓誰是主導因素的問題了,電源是電流源還是電壓源等,說起來就複雜了
關於功率問題,不考慮銅損 鐵損 渦流損耗 磁滯損耗等因素,輸出機械功率等於輸入的電功率,這是必須滿足。電壓在大於反電勢和電阻壓降的前提下,才能有額外電壓產生電流來提供磁場產生扭矩,因此,電壓只要足夠大就行了,太大了沒關係,控制演算法就能使電壓匹配,滿足輸入輸出功率相等,電流,轉矩,轉速,功率因數等符合控制要求。重要的不是這個問題的答案,是在於對電壓,電流,功率,轉矩,轉速這幾個物理量之間關係的理解沒有電壓,哪來電流?兄弟,這是你的歐姆定律。
電動機的知識和物理不同。
使用最廣泛的電動機是三相非同步電動機,利用三相交流電產生的旋轉磁場來帶動轉子旋轉。世界上絕大部分的三相非同步電動機的額定電壓是固定的,以我國為例,就是380V三相交流電。所以在使用中,是不會出現其他電壓的電動機。
當然你可以把電網波動對電動機的影響考慮進去,但是以三相非同步電動機3000轉/分的旋轉磁場轉速,電網波動完全可以忽略不計。至於題主的問題其實涉及的是電動機的機械特性方面。所謂的「動力」對於電動機來說就是轉矩,轉矩的公式是:T=9550P2/n。公式中P2指的是電動機輸出的機械功率,比電動機消耗的電功率略小,所以理論上電壓提高,是可以提高電動機的電功率以至於提高機械效率,而P2和轉矩T成正比,理論上電動機的轉矩會增大。當然,在實際生產中,是禁止這麼做得,電動機要始終工作在額定電壓下,以額定功率工作。工作狀態穩定對於電動機來說才是最重要的。
另外可能題主想問電動機起動的時候是不是需要比運行時產生一個更大的轉矩?確實如此,起動轉矩是大於額定轉矩的,但是更大的轉矩意味著更大的功率,會產生一個嚴重的問題,就是功率增大的同時,電流也會增大。實際上調節電動機的功率是依靠改變電流而不是改變電壓。因為我前面說過了,電動機要在額定電壓下以額定功率運行。所以實際工作中採用三相交流電的不同接法來改變三相非同步電動機的功率,以此來切換電動機的起動和運行狀態,當然也可以採用串聯電抗等其他手段來改變起動電流。試著回答下。樓主說安培力只與電流有關,但電流=電壓/電阻,這樣的話,安培力是不是就跟電壓有關了呢。當然,對於電機不是純阻性,而是阻感負載。對於現在的控制電機,輸入電機的是電流源,一個電流對應一個電壓,不會出現電流不變電壓變化的情況。對於直接供電運行的非同步電機或是穩態運行的同步電機電壓增大確實會影響電機的輸出能力。
外行也來湊個熱鬧。愛因斯坦說過「想像力比知識更重要……」,幾年前的一個想像,一有時間就到網上尋找知識,七拼八湊,申請了專利,改進後放棄以前的申請,浪費了幾個900元、500元申請費,最後一個於2015年12月30日公告後進入實質審查階段,主要與電機有關,涉及電壓、電流、頻率和功率。電動汽車的定義大意:車載電源為動力,電機驅動的,符合道路安全法律法規的車輛。我國注重純電動汽車研發,不敢否認最終將成為主流,歐美日等發達國家更注重於混合動力車的研發,目的都為環保。我,一個外行,想像介於他們之間,想超越歐美日。局限於條件,原理機用發電機、電動機匹配不佳,已得到較好效果。無穩壓裝置的簡單的稀土永磁碟式發電機,隨原動機轉速變化發出變壓、變頻、變功率三相正弦波交流電,數據中最高相電壓236V、最高頻率123Hz,帶動工頻額定電壓、功率380V、0.37Kw、1400rpm,電機空載轉速0-3665rpm。帶動工頻額定電壓、轉速380V、115rpm的永磁低速同步電動機,60Hz內可變頻直接啟動,數據59Hz時空載轉速140rpm。
設想很天真:
任何發動機都可通過控制節氣門開度來調節轉速,根據車輛類型用途需要選擇合適功率的發動機,設定怠速為發電機初始功率能提供電動機啟動車輛,完全由發動機的油門踏板根據電動機需求來控制發電量,發出變壓、變頻、變功率三相正弦波交流電,比變頻器電源更純凈,提供電源的功率及頻率決定了電動機的轉矩和轉速。我的知識目前認為發電機選擇簡單的稀土永磁碟式無鐵芯發電機為好,轉子為多極永磁體,定子為三相注塑電樞,連散熱風扇都可省略,與風力發電要求不同,製作更適合汽車電機需要的高電壓、低電流的發電機發揮永磁發電機的優勢,發出中頻變頻電源。對於電機行業的專家來說,製造匹配的中頻電動機應該不在話下,低轉速情況可加水冷或利用啟動電池供電的直流電機風扇,高速時同軸風扇散熱。全部運行過程中,不需要什麼高端的控制器,電動機需要多少電我就發多少電,電機正反轉只要改變電源相序,變速箱完全也可捨棄。外行想像的簡單,發動機、發電機、電動機的匹配如何合理最重要,可應用於所有道路車輛上,希望為我國的汽車製造業爭光!看來是要多翻翻書了!
如果題主目前是高中生,不建議你深究這個問題。因為這裡很難解釋清楚。還要涉及一些數學概念。我給幾個公式吧,不知道你說的動力是轉矩還是功率。我手寫的過程你體會一下電壓和電流的關係
功率=電壓x電流。
由於電動機的驅動原理不同,電動機在電流大小一樣的情況下,電動機的動力和電壓有不同的關係。大致上很多電機是表現為驅動的轉速相應的提高。非同步電機、磁阻電機等由於轉速主要由頻率決定,會表現為無功部分的增加。
本科以前學的那些電學知識基本上是為了讓初學者入門和真實應用相去甚遠
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