電気力学において、逆起電力(逆起電力、CEMF、またはバック起電力とも呼ばれる)[ 1 ]は、変化する電流によって生じる反対方向の起電力(EMF)である。変化する電流は変化する磁場を生じさせ、ファラデーの誘導の法則によって回路に起電力を誘導する。
例えば、インダクタやコイルに発生する電圧は、電流の変化によってコイル内の磁場が変化し、その結果として自己誘導電圧が発生するためです。 [ 1 ] [ 2 ]電流を一定に保つため、電圧の極性は常に印加電圧の変化と逆向きになります。[ 1 ] [ 3 ]
逆起電力という用語は、電動機において、電機子と、モーターの界磁コイルまたは永久磁石によって生成される磁場との間に相対運動がある場合に発生する電圧を指す場合にも一般的に使用されます。つまり、モーターはモーターとして動作しながら発電機としても機能します。この効果は、ファラデーの法則によって変化する電流に逆らう電圧を発生させるモーターのインダクタンスによるものではなく、別の現象です。つまり、逆起電力もインダクタンスとファラデーの法則によるものですが、モーターの電流が変化していない場合でも発生し、磁場内で回転する電機子の幾何学的考察から生じます。
この電圧は、元の印加電圧と直列に接続され、その電圧に逆らうため、「逆起電力」と呼ばれます(レンツの法則による)。モーターの回転速度が速くなるにつれて、モーターの内部抵抗にかかる全体の電圧が低くなるため、モーターに流れる電流が減少します。[ 4 ]この現象の実用的な応用例の1つは、逆起電力が電機子の回転速度に比例するため、モーターの速度と位置を間接的に測定することです。[ 5 ]
モーター制御やロボット工学において、逆起電力は、回転するモーターによって発生する電圧を実際に使用してモーターの回転速度を推測し、特定の方法でモーターをより良く制御するために使用する場合に最も具体的に使われることが多い。[ 6 ]
モーターの逆起電力の影響を観察するには、次の簡単な実験を行ってください。白熱灯を点灯した状態で、ボール盤、のこぎり、エアコンのコンプレッサー、掃除機などの大型モーターを始動させます。モーターが始動すると、ライトが一時的に暗くなることがあります。電機子が回転していないとき(ロックローターと呼ばれる状態)、逆起電力は発生せず、モーターの電流は非常に大きくなります。モーターの始動電流が十分に大きい場合、線間電圧が低下し、ライトが目に見えて暗くなります。