Що таке гістерезисний двигун?

Що таке гістерезисний двигун?

Визначення гістерезисного двигуна

Гістерезисний двигун визначається як синхронний двигун, який використовує гістерезисні втрати у своєму роторі. Гістерезисний двигун — це синхронний двигун з циліндричним ротором, який працює за рахунок гістерезисних втрат у роторі, виготовленому з закаленої сталі з високою коефіцієнтом залишання. Це однофазний двигун, а його ротор виготовлений з феромагнітного матеріалу з немагнітною підтримкою на валу.

Конструкція гістерезисного двигуна

• Однофазне статорне обмотування

• Вал

• Затінна обмотка

Статор

Статор гістерезисного двигуна спроектований для створення синхронного обертального поля з однофазного живлення. Він має дві обмотки: основну і допоміжну. У деяких конструкціях статор також містить затінені полюси.

Ротор

Ротор гістерезисного двигуна виготовлений з магнітного матеріалу, який має високу гістерезисну втрату. Прикладами таких матеріалів є хром, кобальтовий чавун або алніко. Гістерезисна втрата збільшується через велику площу гістерезисного циклу.

Принцип роботи

Початкова поведінка гістерезисного двигуна подібна до однофазного індукційного двигуна, а робоча поведінка така сама, як у синхронного двигуна. Крок за кроком його поведінка може бути реалізована в принципі роботи, який наведено нижче.

Коли статор живиться однофазним постійним струмом, в статорі створюється обертальне магнітне поле.

Для підтримки обертального магнітного поля головне і допоміжне обмотування повинні безперервно живитися як при запуску, так і в робочих умовах.

При запуску обертальне магнітне поле в статорі викликає вторинне напругу в роторі. Це генерує вихрові струми в роторі, що призводить до появи моменту і початку обертання.

Таким чином, вихровий момент розвивається разом з гістерезисним моментом в роторі. Гістерезисний момент в роторі розвивається через високу гістерезисну втрату та високий коефіцієнт залишання магнітного матеріалу ротора.

Ротор проходить через частоту прослизгання перед переходом до стаціонарного режиму роботи.

Таким чином, коли ротор починає обертатися завдяки цим вихровим моментам через індукційний явище, він поводиться як однофазний індукційний двигун.

Гістерезисні втрати енергії

f r — це частота перетворення потоку в роторі (Гц)

Bmax — це максимальне значення густини потоку в повітряному зазорі (Т)

Ph — це теплова втрата енергії через гістерезис (Вт)

kh — це гістерезисна константа

Характеристики момент-швидкість

Гістерезисний двигун має постійну характеристику момент-швидкість, що робить його надійним для різних навантажень.

Типи гістерезисних двигунів

Циліндричні гістерезисні двигуни: Вони мають циліндричний ротор.

Дископодібні гістерезисні двигуни: Вони мають анульовий кільцеобразний ротор.

Обертові-полеві гістерезисні двигуни: Вони мають ротор, підтриманий кільцем з немагнітного матеріалу з нульовою магнітною проникністю.

Аксіальні-полеві гістерезисні двигуни: Вони мають ротор, підтриманий кільцем з магнітного матеріалу з нескінченною магнітною проникністю.

Переваги гістерезисного двигуна

• Без зубців і обмоток в роторі, механічні вібрації не відбуваються під час його роботи.

• Його робота тиха і безшумна, оскільки немає вібрацій.

• Він придатний для прискорення інерційних навантажень.

• Многоскоростна робота може бути досягнута за допомогою шестерневого ланцюга.

Недоліки гістерезисного двигуна

• Гістерезисний двигун має слабку продуктивність, яка становить одну четверту від продуктивності індукційного двигуна з такими ж розмірами.

• Низька ефективність

• Низький момент

• Низький коефіцієнт потужності

• Цей тип двигуна доступний лише в дуже маленькому розмірі.

Застосування

• Обладнання для виробництва звуку

• Звукозаписуючі прилади

• Високоякісні грамофони

• Часові пристрої

• Електричні годинники

• Телепринтери