Co je hysterezní motor?

Co je hysterezní motor?

Definice hysterezního motoru

Hysterezní motor se definuje jako synchronní motor, který využívá hysterezní ztráty v rotoru. Hysterezní motor je jednofázový motor s válcovým rotorem, který funguje na principu hysterezních ztrát v rotoru vyrobeném z oceli s vysokou magnetickou retentivitou. Rotor je vyroben z feromagnetického materiálu s nepromagnetickou podporou na hřídeli.

Konstrukce hysterezního motoru

• Jednofázové statorové cívkování

• Hřídel

• Cívkování odstíněné části

Stator

Stator hysterezního motoru je navržen tak, aby vytvářel synchronní otáčející se pole z jednofázového zdroje. Nese dvě cívkování: hlavní cívkování a pomocné cívkování. V některých typech stator také zahrnuje odstíněné póly.

Rotor

Rotor hysterezního motoru je vyroben z magnetického materiálu s vysokou hysterezní ztrátou. Příkladem tohoto typu materiálů jsou chrom, kobaltová ocel nebo alnico. Hysterezní ztráta se zvyšuje díky velké ploše hysterezní smyčky.

Princip fungování

Chování hysterezního motoru při startu je podobné jednofázovému indukčnímu motoru a chování během provozu je stejné jako u synchronního motoru. Jeho chování lze postupně pochopit z následujícího popisu principu fungování.

Když je stator napájen jednofázovým střídavým proudem, vytváří se v něm otáčející se magnetické pole.

Pro udržení otáčejícího se magnetického pole musí být hlavní a pomocné cívkování neustále napájeny jak při startu, tak i během běžného provozu.

Při startu otáčející se magnetické pole v statoru indukuje sekundární napětí v rotoru. To vyvolá vířivé proudy v rotoru, což způsobí vznik točivého momentu a začne se otáčet.

Takto se vyvine točivý moment vířivých proudů spolu s hysterezním točivým momentem v rotoru. Hysterezní točivý moment v rotoru vzniká díky tomu, že magnetický materiál rotoru má vysokou hysterezní ztrátu a vysokou retentivitu.

Rotor prochází frekvencí skluzu před dosažením ustáleného stavu běhu.

Můžeme tedy říci, že když rotor začne otáčet díky točivému momentu vířivých proudů vzniklých indukcí, chová se jako jednofázový indukční motor.

Hysterezní ztráty energie

f r je frekvence obrácení toku v rotoru (Hz)

Bmax je maximální hodnota hustoty toku v vzduchové mezi (T)

Ph je tepelná ztráta energie způsobená hysterezními ztrátami (W)

kh je hysterezní konstanta

Charakteristika točivého momentu a otáček

Hysterezní motor má konstantní charakteristiku točivého momentu a otáček, což ho činí spolehlivým pro různé zatížení.

Typy hysterezních motorů

Válcové hysterezní motory: Mají válcový rotor.

Diskové hysterezní motory: Mají kotoučovitý rotor tvaru prstence.

Okrajové pole hysterezního motoru: Mají rotor podporovaný prstencem nepromagnetického materiálu s nulovou magnetickou permeabilitou.

Axialní pole hysterezního motoru: Mají rotor podporovaný prstencem magnetického materiálu s nekonečnou magnetickou permeabilitou.

Výhody hysterezního motoru

• Protože rotor nemá ozubení ani cívkování, během jeho provozu nedochází k mechanickým vibracím.

• Jeho provoz je tichý a bez hluku, protože nedochází k vibracím.

• Je vhodný pro zrychlování inertních zatížení.

• Různorodý provoz může být dosažen použitím ozubeného mechanismu.

Nevýhody hysterezního motoru

• Hysterezní motor má malý výkon, který je čtvrtinou výkonu indukčního motoru stejných rozměrů.

• Nízká účinnost

• Nízký točivý moment.

• Nízký faktor využití

• Tento typ motoru je dostupný pouze v velmi malých rozměrech.

Aplikace

• Zvukové vybavení

• Zvukové nahrávací přístroje

• Vysokokvalitní gramofony

• Časovače

• Elektrické hodiny

• Teleprintery