Co to jest silnik z zapadaniem?

Co to jest silnik histerezyjny?

Definicja silnika histerezyjnego

Silnik histerezyjny definiuje się jako silnik synchroniczny, który wykorzystuje straty histerezyjne w swoim wirniku. Silnik histerezyjny to silnik jednofazowy z cylindrycznym wirnikiem, który działa dzięki stratom histerezyjnym w wirniku wykonanym ze stali hartowanej o wysokiej retencji. Wirnik jest wykonany z materiału ferromagnetycznego z podłożem niemagnetycznym na wałku.

Konstrukcja silnika histerezyjnego

• Jednofazowe cewki stojana

• Wałek

• Cewka zacienienia

Stojan

Stojan silnika histerezyjnego jest zaprojektowany tak, aby tworzyć synchroniczne pole obrotowe z jednofazowego zasilania. Posiada dwie cewki: główną i pomocniczą. W niektórych projektach stojan zawiera również zacienione pola.

Wirnik

Wirnik silnika histerezyjnego jest wykonany z materiału magnetycznego o wysokich stratach histerezyjnych. Przykładami takich materiałów są chrom, stal kobaltowa lub alnico. Straty histerezyjne są duże z powodu dużego obszaru pętli histerezyjnej.

Zasada działania

Zachowanie silnika histerezyjnego podczas startu jest podobne do silnika indukcyjnego jednofazowego, a podczas pracy jest takie samo jak u silnika synchronicznego. Krok po kroku jego zachowanie można zrozumieć na podstawie zasady działania, która jest przedstawiona poniżej.

Gdy stojan jest zasilany prądem przemiennym jednofazowym, powstaje w nim pole magnetyczne obrotowe.

Aby utrzymać pole magnetyczne obrotowe, cewki główna i pomocnicza muszą być ciągle zasilane zarówno podczas startu, jak i podczas pracy.

Podczas startu, pole magnetyczne obrotowe w stojanie indukuje napięcie wtórne w wirniku. Powoduje to powstanie wirowych prądów w wirniku, co prowadzi do powstania momentu obrotowego i rozpoczęcia obrotu.

W ten sposób powstaje moment obrotowy wirowych prądów wraz z momentem histerezyjnym w wirniku. Moment histerezyjny w wirniku powstaje, ponieważ materiał magnetyczny wirnika ma wysokie straty histerezyjne i wysoką retencję.

Wirnik przeżywa częstotliwośćślizgu przed osiągnięciem stanu ustalonego pracy.

Można więc stwierdzić, że kiedy wirnik zaczyna obracać się dzięki momentowi obrotowemu wirowych prądów wynikającym z zjawiska indukcji, zachowuje się jak silnik indukcyjny jednofazowy.

Straty mocy histerezyjne

f r to częstotliwość odwrócenia strumienia magnetycznego w wirniku (Hz)

Bmax to maksymalna wartość gęstości strumienia magnetycznego w szczelinie powietrznej (T)

Ph to moc cieplna spowodowana stratami histerezyjnymi (W)

kh to stała histerezyjna

Charakterystyka momentu-obrotów

Silnik histerezyjny ma stałą charakterystykę momentu-obrotów, co sprawia, że jest niezawodny dla różnych obciążeń.

Typy silników histerezyjnych

Silniki histerezyjne cylindryczne: Mają cylindryczny wirnik.

Silniki histerezyjne dyskowe: Mają wirnik w kształcie pierścienia.

Silniki histerezyjne z polem okolicznym: Mają wirnik wsparty przez pierścień materiału niemagnetycznego o zerowej permeabilności magnetycznej.

Silniki histerezyjne z polem osiowym: Mają wirnik wsparty przez pierścień materiału magnetycznego o nieskończonej permeabilności magnetycznej.

Zalety silnika histerezyjnego

• Brak zębów i cewek w wirniku, co eliminuje drgania mechaniczne podczas pracy.

• Praca jest cicha i bezszelestna, ponieważ nie występują drgania.

• Jest odpowiedni do przyspieszania obciążeń inercyjnych.

• Operacja wieloprędkościowa może być osiągnięta za pomocą zestawu biegów.

Wady silnika histerezyjnego

• Silnik histerezyjny ma słaby wydajność, która wynosi jedną czwartą wydajności silnika indukcyjnego o tych samych wymiarach.

• Niska wydajność

• Niski moment obrotowy.

• Niski współczynnik mocy

• Ten typ silnika dostępny jest tylko w bardzo małych rozmiarach.

Zastosowania

• Urządzenia produkujące dźwięk

• Instrumenty nagrywające dźwięk

• Wysokiej jakości gramofony

• Urządzenia do pomiaru czasu

• Zegary elektryczne

• Teleprintery