Что такое двигатель с гистерезисом?

Что такое двигатель с гистерезисом?

Определение двигателя с гистерезисом

Двигатель с гистерезисом определяется как синхронный двигатель, который использует потери от гистерезиса в своем роторе. Двигатель с гистерезисом — это синхронный двигатель с цилиндрическим ротором, который работает за счет потерь от гистерезиса в роторе, изготовленном из закаленной стали с высокой остаточной намагниченностью. Это однофазный двигатель, и его ротор изготовлен из ферромагнитного материала с немагнитной опорой на валу.

Конструкция двигателя с гистерезисом

• Обмотка статора однофазная

• Вал

• Затеняющая обмотка

Статор

Статор двигателя с гистерезисом предназначен для создания синхронного вращающегося поля от однофазного источника питания. Он имеет две обмотки: основную и вспомогательную. В некоторых конструкциях статор также включает затененные полюса.

Ротор

Ротор двигателя с гистерезисом изготовлен из магнитного материала, который имеет высокие потери от гистерезиса. Пример такого материала — хром, кобальтовая сталь или альнико. Потери от гистерезиса становятся высокими из-за большой площади петли гистерезиса.

Принцип работы

Поведение двигателя с гистерезисом при запуске похоже на поведение однофазного индукционного двигателя, а при работе — на поведение синхронного двигателя. Его поведение можно понять шаг за шагом, следуя принципу работы, приведенному ниже.

Когда статор подключен к однофазному источнику переменного тока, в статоре создается вращающееся магнитное поле.

Для поддержания вращающегося магнитного поля основная и вспомогательная обмотки должны быть непрерывно подключены как при запуске, так и в рабочем состоянии.

При запуске вращающееся магнитное поле в статоре вызывает вторичное напряжение в роторе. Это создает вихревые токи в роторе, что приводит к развитию момента и началу вращения.

Таким образом, развивается момент от вихревых токов вместе с моментом от гистерезиса в роторе. Момент от гистерезиса в роторе возникает, поскольку материал ротора имеет высокие потери от гистерезиса и высокую остаточную намагниченность.

Ротор проходит через частоту скольжения перед переходом в стационарное рабочее состояние.

Таким образом, можно сказать, что когда ротор начинает вращаться с помощью момента от вихревых токов, он ведет себя как однофазный индукционный двигатель.

Потери мощности от гистерезиса

f r — частота изменения направления потока в роторе (Гц)

Bmax — максимальное значение плотности потока в воздушном зазоре (Т)

Ph — тепловые потери мощности от гистерезиса (Вт)

kh — константа гистерезиса

Характеристики момента-скорости

Двигатель с гистерезисом имеет постоянные характеристики момента-скорости, что делает его надежным для различных нагрузок.

Типы двигателей с гистерезисом

Цилиндрические двигатели с гистерезисом: У них цилиндрический ротор.

Дисковые двигатели с гистерезисом: У них ротор в виде кольцевого кольца.

Двигатели с гистерезисом с окружным полем: Ротор поддерживается кольцом немагнитного материала с нулевой магнитной проницаемостью.

Двигатели с гистерезисом с осевым полем: Ротор поддерживается кольцом магнитного материала с бесконечной магнитной проницаемостью.

Преимущества двигателя с гистерезисом

• Благодаря отсутствию зубцов и обмоток в роторе, механические вибрации не возникают во время его работы.

• Его работа тихая и бесшумная, так как нет вибраций.

• Он подходит для ускорения инертных нагрузок.

• Многоскоростная работа может быть достигнута с помощью зубчатых передач.

Недостатки двигателя с гистерезисом

• Двигатель с гистерезисом имеет низкую выходную мощность, которая составляет одну четверть от выходной мощности индукционного двигателя тех же размеров.

• Низкая эффективность

• Низкий момент

• Низкий коэффициент мощности

• Этот тип двигателя доступен только в очень маленьких размерах.

Применение

• Звуковое оборудование

• Звукозаписывающие приборы

• Высококачественные проигрыватели пластинок

• Измерительные приборы времени

• Электрические часы

• Телепринтеры