Was ist ein Hysteresismotor?

Was ist ein Hysteresismotor?

Definition des Hysteresismotors

Ein Hysteresismotor wird definiert als ein Synchrongenerator, der die Hystereseverluste in seinem Rotor nutzt. Ein Hysteresismotor ist ein Synchrongenerator mit einem zylindrischen Rotor, der mithilfe von Hystereseverlusten im aus gehärtetem Stahl mit hoher Remanenz hergestellten Rotor arbeitet. Es handelt sich um einen Einphasenmotor, und sein Rotor besteht aus ferromagnetischem Material mit nichtmagnetischer Unterstützung am Wellenende.

Aufbau des Hysteresismotors

• Einspeisung des Stators mit Einphasenwechselstrom

• Welle

• Schattenwicklung

Stator

Der Stator eines Hysteresismotors ist so konstruiert, dass er aus einer Einphasenspannungsquelle ein synchron rotierendes Feld erzeugt. Er verfügt über zwei Wicklungen: die Hauptwicklung und die Hilfswicklung. In einigen Konstruktionen enthält der Stator auch Schattenpole.

Rotor

Der Rotor eines Hysteresismotors besteht aus magnetischem Material, das eine hohe Hystereseverlusteigenschaft aufweist. Beispiele für solche Materialien sind Chrom, Kobaltstahl oder Alnico-Legierung. Die Hystereseverluste werden durch den großen Flächeninhalt der Hysterese-Schleife erhöht.

Arbeitsprinzip

Das Startverhalten eines Hysteresismotors entspricht dem eines Einphaseninduktionsmotors, während das Laufverhalten dem eines Synchronmotors gleicht. Das Verhalten kann schrittweise anhand des folgenden Arbeitsprinzips erläutert werden.

Wenn der Stator mit Einphasenwechselstrom versorgt wird, entsteht im Stator ein rotierendes Magnetfeld.

Um das rotierende Magnetfeld aufrechtzuerhalten, müssen die Haupt- und Hilfswicklungen sowohl beim Start als auch im Betrieb ständig versorgt werden.

Beim Start induziert das rotierende Magnetfeld im Stator eine sekundäre Spannung im Rotor. Dies führt zur Erzeugung von Wirbelströmen im Rotor, was dazu führt, dass Drehmoment erzeugt und der Rotor beginnt sich zu drehen.

Dadurch entsteht neben dem Wirbelstromdrehmoment auch das Hysterese-Drehmoment im Rotor. Das Hysterese-Drehmoment im Rotor entsteht, da das magnetische Material des Rotors eine hohe Hystereseverlusteigenschaft und hohe Remanenz aufweist.

Der Rotor geht vor dem Übergang in den stationären Betriebszustand durch die Schlupffrequenz.

Es kann also gesagt werden, dass, wenn der Rotor mit Hilfe dieser Wirbelstromdrehmomente infolge der Induktion beginnt sich zu drehen, er sich wie ein Einphaseninduktionsmotor verhält.

Hysterese-Leistungsverlust

f r ist die Frequenz der Flussrichtungsänderung im Rotor (Hz)

Bmax ist der maximale Wert der Flussdichte in der Luftspalte (T)

Ph ist der Wärmeleistungsaufwand aufgrund der Hysterese (W)

kh ist die Hysterese-Konstante

Drehmoment-Geschwindigkeits-Kennlinie

Der Hysteresismotor hat eine konstante Drehmoment-Geschwindigkeits-Kennlinie, was ihn für verschiedene Lasten zuverlässig macht.

Typen von Hysteresismotoren

Zylindrische Hysteresismotoren: Sie haben einen zylindrischen Rotor.

Scheiben-Hysteresismotoren: Sie haben einen ringförmigen Rotor.

Umfangsfeld-Hysteresismotor: Er hat einen Rotor, der von einem Ring aus nichtmagnetischem Material mit Null-Magnetpermeabilität getragen wird.

Axialfeld-Hysteresismotor: Er hat einen Rotor, der von einem Ring aus magnetischem Material mit unendlicher Magnetpermeabilität getragen wird.

Vorteile des Hysteresismotors

• Da der Rotor keine Zähne und keine Wicklungen hat, treten während seines Betriebs keine mechanischen Vibrationen auf.

• Sein Betrieb ist ruhig und geräuschlos, da es keine Vibrationen gibt.

• Er ist geeignet, Trägheitslasten zu beschleunigen.

• Eine Mehrfachgeschwindigkeitsbetrieb kann durch den Einsatz einer Getriebevorrichtung erreicht werden.

Nachteile des Hysteresismotors

• Der Hysteresismotor hat eine geringe Leistung, die nur ein Viertel der Leistung eines Induktionsmotors mit den gleichen Abmessungen beträgt.

• Niedrige Effizienz

• Geringes Drehmoment.

• Niedriger Leistungsfaktor

• Dieser Motor ist nur in sehr kleinen Größen verfügbar.

Anwendungen

• Geräte zur Klangproduktion

• Ton-Aufnahmegeräte

• Hochwertige Plattenspieler

• Zeitmessgeräte

• Elektrische Uhren

• Teleprinters