Tại sao khó hơn để biến một động cơ / máy phát điện với các thiết bị đầu cuối ngắn?

Trục của động cơ không được kết nối dễ dàng xoay so với động cơ có đầu nối ngắn. Nếu một tải điện trở được kết nối với các thiết bị đầu cuối, thì khó khăn khi quay ở đâu đó ở giữa.

Tại sao lại thế này? (Tôi đang sử dụng động cơ BLDC.)

Tôi phải bắt đầu với một số thuật ngữ - xin lỗi nếu đó là bí truyền, nhưng điều này sẽ khiến mọi thứ phù hợp với cách mọi người nói về chủ đề này.

Khi bạn xoay máy DC nam châm vĩnh cửu *, phần ứng sẽ tạo ra điện áp bên trong. Đây được gọi là "EMF" ** của phần ứng hoặc "EMF trở lại" nếu máy đang chạy như một động cơ. EMF này luôn được tạo khi máy quay.

Khi bạn chạy dòng điện qua máy DC, nó sẽ tạo ra một mô-men xoắn. Mô-men xoắn này luôn được tạo ra khi máy quay, bất kể đó là động cơ hay máy phát.

Khi bạn đặt một điện trở vào các cực của máy và xoay trục của nó, nó sẽ tạo ra EMF đó. Với điện trở được kết nối, EMF này tạo ra dòng điện tỷ lệ với EMF chia cho điện trở bên ngoài cộng với điện trở phần ứng của máy. Dòng điện này, đến lượt nó, tạo ra một mô-men xoắn chống lại chuyển động (do bảo toàn năng lượng, nó phải theo hướng chống lại chuyển động).

Việc rút ngắn máy đặt điện trở nhỏ nhất có thể vào nó - bạn không thể giảm xuống dưới 0 mà không cần dùng đến mạch hoạt động. Mô-men xoắn phía sau trong trường hợp này hoàn toàn là một sản phẩm của EMF và điện trở phần ứng. Tăng điện trở bằng cách đặt một điện trở lên có nghĩa là ít dòng điện hơn cho cùng tốc độ máy, có nghĩa là mô-men xoắn trở lại ít hơn. Trong trường hợp cực đoan, bạn hoàn toàn không có điện trở, điều đó có nghĩa là điện trở vô hạn - điều này có nghĩa là mô-men xoắn ngược sẽ đến từ các hiệu ứng cơ học như ma sát (và gió, nếu bạn quay nhanh như vậy), và có thể là cơ học và hiệu ứng cơ điện khi nam châm trường hoạt động chống lại sắt trong phần ứng.

* Tôi gọi nó là "máy" thay vì "động cơ" bởi vì nó có thể là động cơ hoặc máy phát điện, tùy thuộc vào cách bạn sử dụng nó. Nhưng bạn không phải thay đổi bất cứ điều gì trong nội bộ để thay đổi cách sử dụng - do đó, "máy".

** EMF là viết tắt của "suất điện động", nghĩa là "điện áp". Có vẻ ngớ ngẩn khi có hai thuật ngữ, nhưng đôi khi nó hữu ích.

"Áp dụng tải điện trở" cho động cơ đang chạy về cơ bản là cách phanh điện hoạt động . Là một xấp xỉ đầu tiên, mô-men xoắn do động cơ tạo ra tỷ lệ thuận với dòng điện, điều đó làm cho động cơ quay khó hơn khi điện trở tải nhỏ hơn. Khi bạn rút ngắn các thiết bị đầu cuối, chỉ có điện trở trong của động cơ giới hạn dòng điện.

Khi tôi đọc câu trả lời được chấp nhận, bộ não của tôi đã đưa ra sự đơn giản hóa sau đây, mà tôi nghĩ là chính xác một cách lỏng lẻo (?):

Động cơ là cả động cơ và nam châm điện.

Biến một động cơ gọi các thuộc tính của nó như là một máy nổ.

Do các cực của động cơ bị chập với nhau, nên điện áp được tạo ra được đặt vào cuộn dây của động cơ, gọi các đặc tính của động cơ là một nam châm điện trên trục của chính nó.