インダクタンスの増加と同等のDCモーターの逆起電力を考慮することは有効ですか？

逆起電力は、速度に比例するモーターと直列の電圧源と見なすことができることを知っています。これは一般的な理解であり、私は完全に理解しています。これを理解する前に、私は自分で別の説明を作成しました。

これについて考えてみましょう：インダクタは電流の変化に抵抗します。より大きなインダクタはより抵抗します。停止したモーターは、電流の変化に抵抗します。回転するモーターは、これにさらに抵抗します。

所定の電流での小さなインダクタには、いくらかのエネルギーが蓄積されています。同じ電流でより大きなインダクタは、より多くのエネルギーを蓄えます。所定の電流で停止したモーターには、いくらかのエネルギーが蓄積されています。同じ電流で回転するモーターには、より多くのエネルギーが保存されます。

学生が直感的に仮説を立てることができれば幸いです。モーターの巻線はモーターの速度とともに増加するインダクタンスを示します。それはもちろん魔法のようにワイヤの巻数が増えているからではなく、おそらく磁場ではなくモーターの運動量にエネルギーを蓄積する一種の機械的インダクターでしょう。インダクタの私の直感的な理解は、結局のところ、フライホイールです。たぶん、これは実際にはフライホイールであるインダクタです。

この類推はさらに拡張できますか？抵抗負荷および誘導負荷では、AC電流はAC電圧よりも遅れます。インダクタンスを追加すると、電流がさらに遅れます。モーターでは、電流は電圧よりも遅れます。モーターが高速で回転している場合、より遅れていますか？

そして、それだけが本当なら、逆起電力がモーター速度とともに増加するインダクタンスに等しいことを示すことができますか？

そうでない場合、なぜですか？直感的な例が最初に評価され、次に数学が評価されます。反対の順序で提示されたとき、私は決して理解していないようです。

面白い。逆起電力（速度に比例する電圧源としてモデル化）は、速度に依存するインダクタンスと等価ではありません。さらに、そのアサーションを真にする可能性のあるL（w）はありません。

簡単な実験について説明しますが、本質的には、モーターの負荷が変化しても、速度L（w）に依存するインダクタは定常状態電流（すべての過渡後のトルク速度v（w）に依存する電圧源（これは理にかなっています）になります。

DCモーターを想定して、簡単な証拠は、モーターの負荷が減ることを想像することです。負荷が少ないため、モーターが高速化します。また、すべてのトランジェントがなくなるようにしばらく待つと想像してください（t = inf。）。次に、両方のモデルで何が起こるかを見てみましょう。

電圧源としてモデル化された逆起電力では、速度が増加したため、電圧が増加します。これは、電源電圧源と逆起電力電圧の差が小さくなるため、電流が減少することを意味します。これは、トルクが減少したことを意味します。これは、モーターの負荷を減らしたため、理にかなっています。

一方、「逆起電力インダクタ」にどのようなインダクタンス値を与えても、インダクタはDCの短絡であるため、モーターの電流は同じままです。しかし、これは意味がありません。トルクは電流に比例し、電流が同じままであればトルクは同じままであるためです。しかし、モーターの負荷を減らすと言ってこの分析を開始しました。

理想的なモーターは、電気的側面と機械的側面の間の「伝達」としてモデル化でき、一定のkに対する「ギア比」は「1回転あたりkボルト秒」です。機械式トランスミッションが双方向で一方のトルクまたは回転速度の変化を他方のトルクおよび回転速度の変化に転流するように、モーターも同様です。通常の伝送は無次元の量でスケーリングされますが、問題はありません。Googleの寸法解析をトルクで動作させる方法を理解することはできませんが、モーターがシャフトから特定の距離を駆動すると仮定し、回転ではなくメートルを使用するように式を変更できます。

kがpiに等しいと仮定すると、モーターに1アンペアを加えると（1アンペア*（1メートルあたり1ボルト秒））、つまり1ニュートンの力が得られます。モーターに1ボルトを加えると、モーターの出力は（1アンペア/（1ボルト秒/メートル））、つまり1メートルあたり1メートルの速度で移動します。1秒あたり1回転の速度で出力を移動すると、電圧が1ボルトになります。1ニュートンの力を加えると、モーターは1アンペアを引き込みます。理想的な機械式変速機と同様に、モーターは両側で起こっていることの間で瞬間的な対応を確立します。

もちろん、実際のモーターは理想的なモーターとまったく同じように動作しませんが、ほとんどの実際のモーターは、電気側に直列インダクターと抵抗器があり、機械側に質量と摩擦が付いている理想的なモーターとしてモデル化できます。転流の問題は、その単純化されたモデルとは振る舞いが多少異なる場合がありますが、多くの場合、十分に機能して有用です。転流の問題のため、モーターのインダクタンスは、その正確な機械的位置によってわずかに異なる場合があります。それにもかかわらず、モーターのインダクタンスは速度に比較的依存しません。モーターが速く回転するほど、インダクタンスは異なる位置での値の間でより速く変化しますが、ほとんどの場合、比較的一定のインダクタンスのように動作します。

いいえ、まったく同等ではありません。逆起電力は、あなたが言うように、電圧源です。電圧はモーターの速度に依存し、他には何も依存しません。その電圧の結果として流れる電流は、モーターに接続された外部インピーダンスのみに依存します。

一方、インダクタに保存されるエネルギーは本質的に電流源であり、外部回路に電流を流すために必要な電圧を生成（試行）します。 「効果。もちろん、問題の電流の大きさは、インダクタの端子電圧によって時間とともに変化します。

OK。「Back EMF」に戻ります。元の質問については、「モーターの逆起電力をインダクタンスの増加と同等と見なすことは有効ですか？」答えはいいえだ。インダクタは、逆起電力に対して印加するエネルギーを戻し、電気エネルギーとして磁場を構築します。モーターは、適用したエネルギーを逆起電力に変換して機械エネルギーに変換します。