Введение

Противоэлектромоторная сила (противо-ЭМДС, обратная ЭМП) – это электродвижущая сила (ЭДС), проявляющаяся в виде напряжения, которое противодействует изменению тока, вызвавшего его. Противо-ЭМДС является ЭДС, возникающей вследствие электромагнитной индукции.

Подробности

Например, напряжение, возникающее на индукторе или катушке, обусловлено изменением тока, которое вызывает изменение магнитного поля внутри катушки и, следовательно, самоиндуцированное напряжение. Полярность этого напряжения в каждый момент времени направлена против изменения приложенного напряжения, чтобы поддерживать ток постоянным. Термин "противоЭДС" (или "обратная электродвижущая сила") также часто используется для обозначения напряжения, возникающего в электродвигателях, где происходит относительное движение между обмоткой якоря и магнитным полем, создаваемым обмотками возбуждения двигателя или постоянными магнитами, что позволяет двигателю функционировать и как генератор во время работы. Этот эффект не связан с индуктивностью двигателя, которая генерирует напряжение, противодействующее изменению тока в соответствии с законом Фарадея, а является отдельным явлением. То есть, противоЭДС также обусловлена индуктивностью и законом Фарадея, но возникает даже при постоянном токе двигателя и является следствием геометрических особенностей вращающегося якоря в магнитном поле. Это напряжение включено последовательно с приложенным напряжением и направлено против него, и называется "противоЭДС" (в соответствии с законом Ленца). Поскольку общее напряжение на внутреннем сопротивлении двигателя уменьшается по мере увеличения скорости вращения, ток, потребляемый двигателем, снижается. Одним из практических применений этого явления является косвенное измерение скорости и положения двигателя, поскольку противоЭДС пропорциональна скорости вращения якоря. В системах управления двигателями и робототехнике термин "противоЭДС" часто относится к непосредственному использованию напряжения, генерируемого вращающимся двигателем, для определения скорости вращения двигателя с целью более точного управления им. Чтобы наблюдать эффект противоЭДС двигателя, можно выполнить следующее простое упражнение: включив лампу накаливания, запустите мощный двигатель, например, дрель, пилу, компрессор кондиционера или пылесос. Лампа может кратковременно приглушиться при запуске двигателя. Когда якорь не вращается (состояние "заблокированного ротора"), противоЭДС отсутствует, и потребление тока двигателем значительно возрастает. Если пусковой ток двигателя достаточно велик, он может снизить напряжение в сети настолько, чтобы вызвать заметное затемнение лампы.