Цитата:
Сообщение от Garrekiv
Я пользуюсь вот этой формулой, в ней площадь присуцтвует.
Формула выглядит так Е = 2fnmNBS
Обозначения:
f - число оборотов в секунду ротора с магнитами (об/сек)
n - число магнитов
m -число катушек в одной фазе
N - число витков в катушке
B - магнитная индукция в зазоре( Тл )
S - площадь магнита с которой магнитный поток снимается в катушку ( м2 )
Делить надо так: N = Е /(2fnmBS)
|
Ну, насчет "делить" 1:1 я воздержусь.
А насчет формулы скажу.
Вот на полуроторе аксиального генератора 20 разнополярных магнитов магнитов. 10 в одну сторону северным полюсом. а 10 - южным.
Каждый магнит размерами 5*3 см.
Поскольку, как правильно заметил Алексей, на краях магнита индукция слабая, отступим от краев по 2,5 мм и примем расчетную площадь 45*25 мм.
Индукцию в воздушном зазоре примем 0,4 Тл.
Магнитный поток от одного магнита - произведение индукции на площадь - составит 0,045*0,025*0,4=0,00045 Вб.
Магнитный поток от каждого из 10 магнитов меняется на противоположный по направлению при вращении ротора. Т.е. величина изменения магнитного потока составляет 0,0009 Вб.
Соответственно изменение магнитного потока от 10 магнитов в 10 раз больше - 0,009 Вб (В*с).
Это изменение происходит при повороте ротора на 1/10 часть оборота (на "1 магнит").
Ежели частота вращения ротора, к примеру, 60 об/мин, то ротор поворачивается на 1 оборот за 1 секунду, а на 1/10 оборота за 0,1 секунды.
Т.е. скорость изменения магнитного потока составляет I*R=dФ/dt=0,009/0,1=0,09 В.
Если катушки (или петли меандра) соразмерны магнитам, то этот поток меняется одновременно во всех витках катушек или меандра.
Например, если этих витков 50, то I*R=dФ/dt=0,09*50=4,5 Вольт.
И, наконец, если сопротивление фазы, скажем, 0,45 ома, то ток короткого замыкания обмотки фазы составит 4,5/0,45=10 ампер.
Ну, и, напоследок, мощность при коротком замыкании фазы, которая составит N=I*I*R = 10*10*0,45=45 ватт.
Я сознательно не написал тут формулу "буквами", чтоб читателю было легче подставлять свои значения количества магнитов, скорости вращения, индукции в зазоре, числа витков, сопротивления фазы и пр. прямо в текст и наглядно видеть, как при этом изменяются выходные параметры генератора.
Например, будет вертеться ротор не 60 об/мин, а 120 об/мин - будет меняться вдвое быстрее магнитный поток, увеличится вдвое I*R=dФ/dt, т.е. сила тока, и станет сила тока 20 ампер. Мощность, соответственно, вырастет вчетверо и составит 180 ватт.
А, если, впридачу к этому, еще уменьшить вдвое сопротивление фазы (провод толще в 1,4 раза), будет ток 40 ампер.
Если еще увеличить и количество витков в 2 раза что случится? А ничего не будет - в формулке I*R=dФ/dt вырастет вдвое правая часть и вырастет вдвое левая часть - сопротивление обмотки тоже увеличится в 2 раза -
сила тока останется прежней.
Неленивый читатель может буквы из примера подставить в Exel (не забудьте указать единицы измерения ) и сделать себе и другим читателям страничку для подсчета.
Тут могут спросить, а какая же у этого генератора ЭДС ? Честно скажу - понятия не имею. Фарадей, он закон вывел (в 1831 г.) про движение электрических зарядов по замкнутому контуру - про силу тока, когда в контуре магнитный поток меняется. А за ЭДС Фарадей ничего не написал - магнитоэлектрический вольтметр изобрели только 15 лет спустя - около 1845 года
.