DO silnik jest urządzeniem elektrycznym, w którym wejście podawane jest w postaci elektrycznej, takiej jak prąd lub napięcie, a uzyskana moc wyjściowa ma postać mechaniczną, taką jak moment obrotowy lub siła. Silniki elektryczne są podzielone na dwa typy, a mianowicie Silniki prądu stałego jak silniki bezszczotkowe i szczotkowane oraz silniki prądu przemiennego, takie jak synchroniczny silnik prądu przemiennego i asynchroniczny silnik prądu przemiennego. Silniki synchroniczne dzielą się na dwa typy, takie jak bez wzbudzenia (reluktancja i histereza) i wzbudzone prądem stałym. Asynchroniczne silniki prądu przemiennego to indukcyjne i komutatorowe. Silnik histerezowy jest podklasyfikacją silnika synchronicznego, silniki te są używane głównie w bezgłośnym środowisku pracy ze stałą prędkością. Niewiele zastosowań silnika histerezy to rejestrowanie dźwięku i eksperymenty z wytwarzaniem dźwięku, takie jak zegary elektryczne, magnetofony, gramofony itp.

Co to jest silnik histerezy?

Definicja: Silnik histerezowy pracuje na zasadzie strat histerezowych (jest to strata powstała na skutek namagnesowania i rozmagnesowania materiału w zależności od kierunku przepływu prądu). Może pracować na jednej lub trzech fazach, a w cichym środowisku pracy utrzymuje stałą prędkość. Moment obrotowy generowany w silniku wynika z histerezy i prądu wirowego indukowanego przez uzwojenie stojana. Istnieją 4 typy silników histerezy, którymi są

Typ cylindryczny
Typ dysku
Typ pola obwodowego
Typ pola osiowego

Cechy konstrukcyjne silnika histerezy

Głównymi częściami silnika histerezy są stojan i wirnik, stojan jest podobny do silnika jednofazowego lub trójfazowego (z trójfazowym uzwojeniem zrównoważonym). Gdzie silnik jednofazowy jest podzielony na dwa typy zacienionych biegunów i stały podział pojemności.

Zaletą silnika z zacienionym biegunem jest to, że zajmuje mniej miejsca i wymaga mniejszych kosztów, ale wadą jest to, że generowany moment obrotowy nie jest jednolity, co powoduje głośną pracę.
Dzięki zastosowaniu dzielonego wirnika pojemnościowego zapewnione jest zrównoważone zasilanie dwufazowe, które generuje jednolity moment obrotowy przy bezgłośnej pracy. Wadą tego jest to, że zajmuje więcej miejsca, a koszt jest wysoki.

histereza-silnik

Wirnik zbudowany jest z materiału histerezy, zawierającego szereg pierścieni histerezy (wykonanych z twardego chromu, kobaltu lub stali), który ma bardzo dużą pętlę histerezy. Służy do zmniejszania strat prądów wirowych. Ponieważ ma większą wagę, aby przezwyciężyć tę wadę, używamy materiału niemagnetycznego (znanego również jako pająk) wykonanego z aluminium, który znajduje się w środkowej części silnika. Główną zaletą tego niemagnetycznego materiału jest zmniejszenie masy wirnika poprzez poprawę prędkości silnika i zmniejszenie wartości bezwładności.

Zasada działania silnika histerezy

Silnik histerezy uruchamia się jak jednofazowy silnik indukcyjny i działa jak silnik synchroniczny, można to zaobserwować z następujących warunków.

zasada działania

Stan początkowy

Gdy do stojana doprowadzane jest zasilanie prądem przemiennym, na uzwojeniu głównym i pomocniczym silnika generowane jest pole magnetyczne o stałym wirującym polu magnetycznym. Początkowo wirniki startują z momentem wiroprądowym, a następnie osiągają moment histerezy. Po osiągnięciu synchronizacji stojan powoduje synchronizację wirnika, w którym moment obrotowy spowodowany prądem wirowym wynosi zero.

Stan pracy w stanie ustalonym

W ustalonych warunkach pracy (lub synchroniczny stan) stojan indukuje bieguny na wirniku, gdzie efekt histerezy wytwarzany w obwodzie spowoduje opóźnienie strumienia wirnika względem strumienia stojana pod kątem α. Gdzie α jest kątem między polami magnetycznymi stojana i wirnika (BS i BR). Stąd wirnik doświadcza przyciągania do obracającego się stojana z momentem zwanym momentem histerezy, który nie zależy od prędkości wirnika (im większy magnetyzm szczątkowy, tym większy moment histerezy). Obecność wysokiej retencji pozwala silnikowi pracować z prędkością synchroniczną lub normalnie.

Krzywa B-H

Równanie momentu histerezy w silniku histerezy

Równanie prądów wirowych podano jako

P._jest= k_jestfa_dwa^dwab^dwa……… 1

Gdzie

do_jest= stała

“co robi amperomierz? ”

fa_dwa= częstotliwość prądów wirowych

B = gęstość strumienia

Wiemy to fa_dwa= sf₁……….dwa

S = poślizg, f1 = częstotliwość stojana

W związku z tym P._jest= k_jests^dwafa₁^dwab^dwa.. …… ..3

Równanie momentu obrotowego jest podane przez

Ґ_jest= p_jestm / s w_s…… .4

Ґ_jest= k^'s ……… 5

Tam, gdzie moment obrotowy jest odwrotnie proporcjonalny do poślizgu, co oznacza, że wraz ze wzrostem prędkości wirnika wartość momentu maleje, a także, gdy prędkość silnika osiąga prędkość synchroniczną, poślizg i moment obrotowy stają się zerowe.

Gdzie k ’= k_jestfa₁^dwab^dwa/ w_s= stała

Strata mocy histerezy i faza silnika histerezy

Utrata histerezy jest podana przez

P._godz= k_godzfa_dwab^1.6……… .6

Lub

P._godz= k_godzsf₁b^1.6… ..… .7

Moment obrotowy wynikający z histerezy jest podany przez

Ґ_godz= p_godz/ południowy zachód_s= k_godzfa₁b^1.6/ w_s= k ”” = stała ……… ..8

Z powyższego równania możemy zaobserwować, że jeśli moment powstający na skutek utraty histerezy pozostaje stały do momentu osiągnięcia punktu przebicia, a przy prędkości synchronicznej moment obrotowy staje się zerowy.

Ph in Histeresis Motor

Straty histerezy generowane w silniku są wprost proporcjonalne do pola przekroju pod krzywą histerezy. Gdzie te straty są odprowadzane w postaci ciepła. Straty można wyprowadzić z następujących równań,

Energia rozproszona w wirniku jest podana jako

W = N_sJEST_godz(JEST_godz= strata histerezy na obrót) ……… 9

Gdzie moc jest rozpraszana w postaci ciepła, które jest podawane przez

P._godz= W / t = N_sJEST_godz/ 60 ………… 10

Moc mechaniczna napędzająca wirnik jest określona przez

P._godz= 2Π N_sT_godz/ 60 …… 11

Po zrównaniu obu otrzymywanych mocy

2Π N_sT_godz/ 60 = N_sJEST_godz/ 60 ……… 12

T_godz= moment obrotowy wywierany przez wirniki [N-m] E_godz= energia histerezy.

Charakterystyka momentu obrotowego silnika histerezy

Charakterystykę momentu obrotowego silnika histerezy można wyjaśnić za pomocą poniższego wykresu, na którym oś X przedstawia moment obrotowy, a oś Y przedstawia prędkość.

Charakterystyka-momentu-prędkości-silnika-histerezy

Moment obrotowy (rozruch i praca) generowany w tym silniku jest w przybliżeniu taki sam.
Moment obrotowy generowany przez silnik histerezy przy prędkości synchronicznej jest stały.
Wirnik, moment rozruchowy i moment wyciągania są równe w tym stanie. Dlatego silnik pracuje bezgłośnie ze stałą prędkością.

Zalety

Poniżej znajdują się pliki zalety silnika histerezy

Brak drgań mechanicznych
Działa bezgłośnie
Nadaje się głównie do przyspieszania obciążeń bezwładnościowych

Niedogodności

Poniżej znajdują się pliki wady silnika histerezy

Uzyskana moc wyjściowa jest ¼ razy większa od silnika indukcyjnego
Mały rozmiar
Moment obrotowy jest mniejszy

Aplikacje

Poniżej znajdują się pliki zastosowania silnika histerezy

Rekordowi gracze
Zegary elektryczne
Urządzenia do pomiaru czasu itp.

FAQs

1). Co to są straty na skutek histerezy?

Jest to strata wynikająca z namagnesowania i rozmagnesowania materiału w zależności od kierunku przepływu prądu.

2). Co to jest silnik Schrage?

Silnik Schrage to wielofazowy silnik komutatorowy, którego charakterystyka jest bocznikowana, w którym wirnik ma dwa uzwojenia, jedno podłączone do zasilania, a drugie do komutatora.

3). Co powoduje histerezę?

Jest to spowodowane namagnesowaniem i rozmagnesowaniem materiału w zależności od kierunku przepływu prądu.

4). Co to jest synchroniczny silnik reluktancyjny?

Jest to silnik synchroniczny prądu przemiennego, który przekształca energię elektryczną w moc mechaniczną

5). Jaka jest zasada działania silnika histerezy?

Silnik histerezowy pracuje na zasadzie strat histerezowych (jest to strata powstała na skutek namagnesowania i rozmagnesowania materiału w zależności od kierunku przepływu prądu).

Silnik to urządzenie elektryczne, które przekształca energię elektryczną w energię mechaniczną. W tym artykule omówiono synchroniczny silnik histerezy który działa na zasadzie utraty histerezy. Generowany moment obrotowy pozostaje stały przed osiągnięciem prędkości synchronicznej i staje się zerowy po osiągnięciu prędkości synchronicznej. Straty histerezy to obszar pod krzywą B-H. Moment obrotowy (rozruch i praca) generowany w tym silniku jest w przybliżeniu taki sam. Główną zaletą jest to, że działa bezgłośnie.