馬達小教室:反電動勢 ( I )

更新於 發佈於 閱讀時間約 3 分鐘

在介紹馬達四象限時,有提到馬達可以當作發電機使用,因此來說明一下反電動勢(Back Electromotive Force,Back-EMF)的作用。

馬達在送電的運轉過程當中,啟動的當下,電流會忽然飆高,再隨著轉速上升而持續下降,當馬達達到穩速運轉時,電流值會下降到最低點,為何電流會產生這樣子的變化?

raw-image

當物體運動時,達到穩定狀態不再有速度變化時,就不需再提供額外的力量,只剩基本的物理損耗,這是牛頓第一運動定律的解釋。而馬達電流就等同於力量,因此穩態後,就不需要再有電流輸入。這是機械力學觀點的解答,十分正確而且妥當;但在電學當中,仍然存在著矛盾。

由電壓方程式來看,馬達內部的電阻值為恆定值,輸入電壓在沒有變化的情況之下,電流也應該是一個固定值。但馬達在啟動運轉後,隨著轉速變化,電流會產生的變化,這就意味著反電動勢的存在。反電動勢會導致輸入電壓值下降,才能在固定電阻值的條件下,造成輸入電流下降。

raw-image

反電動勢發生的原因,仔細想一想,馬達狀態是指送電給了線圈,產生電磁場後與磁鐵磁場作用,最後轉化為動能旋轉輸出。但沒送電的線圈會發生什麼事?此時由於馬達處於旋轉狀態。線圈會感受到磁場的變化,法拉第定律產生反應,在線圈上生成渦電流,這就是反電動勢的來源。事實上不僅是空的線圈會受到旋轉磁場變化的影響,正在送電的線圈也會有反應。

所以反電動勢是個一體兩面的存在;當輸入電壓12伏(V),馬達穩態轉速為1200轉(RPM),反之,若用外部力量帶動馬達旋轉達到1200轉時,就會產生12伏的反電動勢。

總結一下反電動勢對馬達造成的影響:
1.抑制電流
2.限制最高轉速

重點整理:
反電動勢在馬達設計中為重要參數,會限制最高轉速及工作電流。

#可擔任業界顧問、講師

#個人經營歡迎贊助

馬達製造的專家-路昌工業

電動生活體驗-哿暢機電

電機產業的專業代工生產廠-富竹企業社

馬達技術傳承計畫

想要馬達的技術嗎?想要的話可以全部給你,去找吧!
我把所有的知識都放在那裡了。

留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
馬達技術傳承計畫
287會員
281內容數
歡迎贊助或是多點廣告,謝謝 可擔任業界顧問、講師
2024/12/30
上一章節詳細了講述啟動電流(Starting Current)的來源及影響因素,本章節將針對馬達應用上的可能危害及其他控制技巧進行解釋說明。 首先可以知道,馬達的最大啟動電流往往為額定規格的3~5倍以上,若先採用之前的示範例來看,原本輸入電壓為110V,而馬達電阻為11Ω,就代表馬達最大啟動電流可
Thumbnail
2024/12/30
上一章節詳細了講述啟動電流(Starting Current)的來源及影響因素,本章節將針對馬達應用上的可能危害及其他控制技巧進行解釋說明。 首先可以知道,馬達的最大啟動電流往往為額定規格的3~5倍以上,若先採用之前的示範例來看,原本輸入電壓為110V,而馬達電阻為11Ω,就代表馬達最大啟動電流可
Thumbnail
2024/12/25
對於一般民眾而言,啟動電流(Starting Current)主要影響的是耗電問題,而對馬達業者來說,則是啟動轉矩(Starting Torque)的大小以及安全保護的取捨。本文則是詳細說明啟動電流的來龍去脈,才能達到全面性的理解,並能有效地提出各種故障異常的處理或是預期性的安全保護對策。 最簡單
Thumbnail
2024/12/25
對於一般民眾而言,啟動電流(Starting Current)主要影響的是耗電問題,而對馬達業者來說,則是啟動轉矩(Starting Torque)的大小以及安全保護的取捨。本文則是詳細說明啟動電流的來龍去脈,才能達到全面性的理解,並能有效地提出各種故障異常的處理或是預期性的安全保護對策。 最簡單
Thumbnail
2024/08/01
每當有人詢問筆者,馬達線材可承受的最大電流是多少? 腦中的第一個想法是要優先確認目標線材,馬達當中會有兩種線材需要確認電流狀況,分別為出口線及漆包線。若是詢問出口線的部分,那十分簡單,查閱電工法規就會告知多少電流需要使用多粗的線徑,甚至連絕緣皮膜的種類耐溫規範都直接規定,只需要照表操課就可以,如下圖
Thumbnail
2024/08/01
每當有人詢問筆者,馬達線材可承受的最大電流是多少? 腦中的第一個想法是要優先確認目標線材,馬達當中會有兩種線材需要確認電流狀況,分別為出口線及漆包線。若是詢問出口線的部分,那十分簡單,查閱電工法規就會告知多少電流需要使用多粗的線徑,甚至連絕緣皮膜的種類耐溫規範都直接規定,只需要照表操課就可以,如下圖
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
每年4月、5月都是最多稅要繳的月份,當然大部份的人都是有機會繳到「綜合所得稅」,只是相當相當多人還不知道,原來繳給政府的稅!可以透過一些有活動的銀行信用卡或電子支付來繳,從繳費中賺一點點小確幸!就是賺個1%~2%大家也是很開心的,因為你們把沒回饋變成有回饋,就是用卡的最高境界 所得稅線上申報
Thumbnail
每年4月、5月都是最多稅要繳的月份,當然大部份的人都是有機會繳到「綜合所得稅」,只是相當相當多人還不知道,原來繳給政府的稅!可以透過一些有活動的銀行信用卡或電子支付來繳,從繳費中賺一點點小確幸!就是賺個1%~2%大家也是很開心的,因為你們把沒回饋變成有回饋,就是用卡的最高境界 所得稅線上申報
Thumbnail
全球科技產業的焦點,AKA 全村的希望 NVIDIA,於五月底正式發布了他們在今年 2025 第一季的財報 (輝達內部財務年度為 2026 Q1,實際日曆期間為今年二到四月),交出了打敗了市場預期的成績單。然而,在銷售持續高速成長的同時,川普政府加大對於中國的晶片管制......
Thumbnail
全球科技產業的焦點,AKA 全村的希望 NVIDIA,於五月底正式發布了他們在今年 2025 第一季的財報 (輝達內部財務年度為 2026 Q1,實際日曆期間為今年二到四月),交出了打敗了市場預期的成績單。然而,在銷售持續高速成長的同時,川普政府加大對於中國的晶片管制......
Thumbnail
重點摘要: 6 月繼續維持基準利率不變,強調維持高利率主因為關稅 點陣圖表現略為鷹派,收斂 2026、2027 年降息預期 SEP 連續 2 季下修 GDP、上修通膨預測值 --- 1.繼續維持利率不變,強調需要維持高利率是因為關稅: 聯準會 (Fed) 召開 6 月利率會議
Thumbnail
重點摘要: 6 月繼續維持基準利率不變,強調維持高利率主因為關稅 點陣圖表現略為鷹派,收斂 2026、2027 年降息預期 SEP 連續 2 季下修 GDP、上修通膨預測值 --- 1.繼續維持利率不變,強調需要維持高利率是因為關稅: 聯準會 (Fed) 召開 6 月利率會議
Thumbnail
本文是筆者在查反電動勢公式時,赫然發現並未詳細描述,故進行補完。 反電動勢的數學公式,最常出現在馬達電器方程式當中,是用來描述馬達運作時的電能狀態的數學表示式;如下列所式,其中V為馬達輸入電壓,i為馬達電流,Rm則是馬達電阻,Lm是馬達電感,di/dt代表電流對時間的微分,因為馬達電感的作用僅在電
Thumbnail
本文是筆者在查反電動勢公式時,赫然發現並未詳細描述,故進行補完。 反電動勢的數學公式,最常出現在馬達電器方程式當中,是用來描述馬達運作時的電能狀態的數學表示式;如下列所式,其中V為馬達輸入電壓,i為馬達電流,Rm則是馬達電阻,Lm是馬達電感,di/dt代表電流對時間的微分,因為馬達電感的作用僅在電
Thumbnail
本文來介紹馬達如何自主燒毀的原因。 由上一篇文章中可以發現,馬達在不同溫度下的表現完全不同,尤其是永磁馬達最為明顯,其主要原因可以從轉矩方程式中查得。當磁鐵受到溫度增加而磁力降低時,轉矩方程式中的B值就會下降,直接造成輸出轉矩T隨之下降。這就引發了另一個有趣的問題,廠商所給的馬達特性曲線,到底是在
Thumbnail
本文來介紹馬達如何自主燒毀的原因。 由上一篇文章中可以發現,馬達在不同溫度下的表現完全不同,尤其是永磁馬達最為明顯,其主要原因可以從轉矩方程式中查得。當磁鐵受到溫度增加而磁力降低時,轉矩方程式中的B值就會下降,直接造成輸出轉矩T隨之下降。這就引發了另一個有趣的問題,廠商所給的馬達特性曲線,到底是在
Thumbnail
馬達常數包括了轉矩常數(Torque Constant)及反電動勢常數(Back EMF Constant)兩種。 而轉矩常數的獲得法,也只要量測馬達輸入電流及輸出轉矩,將其相除後,就可以得到此顆馬達的轉矩常數。 重點整理: 馬達常數僅用於永磁馬達當中。 馬達顧問服務
Thumbnail
馬達常數包括了轉矩常數(Torque Constant)及反電動勢常數(Back EMF Constant)兩種。 而轉矩常數的獲得法,也只要量測馬達輸入電流及輸出轉矩,將其相除後,就可以得到此顆馬達的轉矩常數。 重點整理: 馬達常數僅用於永磁馬達當中。 馬達顧問服務
Thumbnail
由於永磁馬達內部仍有磁阻力的作用,要先介紹磁阻馬達才好理解。 另外就是電流值的強弱變化,也會導致電感值有變化,如下圖所示。 重點整理: 降低轉矩漣波為重要課題,但這其實也降低了輸出轉矩值。 馬達顧問服務
Thumbnail
由於永磁馬達內部仍有磁阻力的作用,要先介紹磁阻馬達才好理解。 另外就是電流值的強弱變化,也會導致電感值有變化,如下圖所示。 重點整理: 降低轉矩漣波為重要課題,但這其實也降低了輸出轉矩值。 馬達顧問服務
Thumbnail
由於馬達的種類非常多,本文先做最基本的分類,以後再詳細個別介紹之。 馬達最基本的形態,是電能輸入,經過磁能轉換,最終產生動能輸出的裝置。因此會有三種變數,分別為電能、磁能、動能,可以作為分類,本文先以磁能為主進行分類。 重點整理: 磁力的來源有三,永久磁鐵、感應磁場、電磁鐵。 馬達顧問服務
Thumbnail
由於馬達的種類非常多,本文先做最基本的分類,以後再詳細個別介紹之。 馬達最基本的形態,是電能輸入,經過磁能轉換,最終產生動能輸出的裝置。因此會有三種變數,分別為電能、磁能、動能,可以作為分類,本文先以磁能為主進行分類。 重點整理: 磁力的來源有三,永久磁鐵、感應磁場、電磁鐵。 馬達顧問服務
Thumbnail
之前有介紹,在馬達設計時,最主會從是轉矩方程式下手。但要完整的描述一顆馬達,僅使用轉矩方程式式並不足夠,因此擴增了電氣方程式及機械方程式來補足。這兩組方程式,其有對應的馬達自動方塊圖,有了圖示會更方便理解,因此筆者在介紹時,會同時呈現。 馬達顧問服務
Thumbnail
之前有介紹,在馬達設計時,最主會從是轉矩方程式下手。但要完整的描述一顆馬達,僅使用轉矩方程式式並不足夠,因此擴增了電氣方程式及機械方程式來補足。這兩組方程式,其有對應的馬達自動方塊圖,有了圖示會更方便理解,因此筆者在介紹時,會同時呈現。 馬達顧問服務
Thumbnail
雖然在之前的電壓篇中,就有講解了KV值的基本定義。但原本有些困惑的地方,剛好最近與老師討論時,有了突破,就來分享一下。 重點整理: 無載的應用情境,確實是未曾經歷過的領域,難怪腦筋會打結。 馬達顧問服務
Thumbnail
雖然在之前的電壓篇中,就有講解了KV值的基本定義。但原本有些困惑的地方,剛好最近與老師討論時,有了突破,就來分享一下。 重點整理: 無載的應用情境,確實是未曾經歷過的領域,難怪腦筋會打結。 馬達顧問服務
Thumbnail
在介紹馬達四象限時,有提到馬達可以當作發電機使用,因此來說明一下反電動勢(Back Electromotive Force,Back-EMF)的作用。 總結一下反電動勢對馬達造成的影響: 1.抑制電流 2.限制最高轉速 重點整理: 反電動勢在馬達設計中為重要參數,會限制最高轉速及工作電流。
Thumbnail
在介紹馬達四象限時,有提到馬達可以當作發電機使用,因此來說明一下反電動勢(Back Electromotive Force,Back-EMF)的作用。 總結一下反電動勢對馬達造成的影響: 1.抑制電流 2.限制最高轉速 重點整理: 反電動勢在馬達設計中為重要參數,會限制最高轉速及工作電流。
Thumbnail
本文要來解釋電壓、馬達轉速與圈數間的關係。 基本上,馬達轉速與電壓成正比,這在馬達的電氣方程式中有直接描述到,其中V代表電壓,ω就是馬達角速度。由此可直觀的看到,當電壓越高時,馬達轉速就會越高。 馬達顧問服務
Thumbnail
本文要來解釋電壓、馬達轉速與圈數間的關係。 基本上,馬達轉速與電壓成正比,這在馬達的電氣方程式中有直接描述到,其中V代表電壓,ω就是馬達角速度。由此可直觀的看到,當電壓越高時,馬達轉速就會越高。 馬達顧問服務
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News