Mikä on hystereesimoottori: Rakentaminen, työskentely ja sen sovellukset

TO moottori on sähkölaite, jossa tulo annetaan sähköisessä muodossa kuten virta tai jännite ja saatu lähtö on mekaanisessa muodossa kuten vääntömomentti tai voima. Sähkömoottorit luokitellaan kahteen tyyppiin, nimittäin DC-moottorit kuten harjattomat ja harjatut ja vaihtomoottorit, kuten synkroninen vaihtovirtamoottori ja asynkroninen vaihtovirtamoottori. Synkronimoottorit luokitellaan kahteen tyyppiin, kuten Nonexcited (Reluctance & Hysteresis) ja Direct Current Excited. Asynkroniset vaihtomoottorit ovat induktio- ja kommutaattori. Hystereesimoottori on synkronimoottorin alaluokka, näitä moottoreita käytetään pääasiassa meluttomassa toimintaympäristössä tasaisella nopeudella. Harvat hystereesimoottorin sovellukset ovat äänen tallennus ja äänen tuottavia kokeita, kuten sähkökellot, nauhurit, levysoittimet jne.

Mikä on hystereesimoottori?

Määritelmä: Hystereesimoottori toimii hystereesihäviöiden periaatteella (se on menetys, joka tapahtui materiaalin magnetoitumisen ja demagnetisoinnin vuoksi virran virtaussuunnasta riippuen). Sitä voidaan käyttää joko yksivaiheisena tai kolmivaiheisena ja äänettömässä käyttöympäristössä se ylläpitää vakionopeutta. Moottorissa syntyvä vääntömomentti johtuu staattorin käämityksen aiheuttamasta hystereesistä ja pyörrevirrasta. Hystereesimoottoreita on 4 tyyppiä

• Sylinterimäinen tyyppi
• Levytyyppi
• Ympäröivän kentän tyyppi
• Aksiaalikentän tyyppi

Hystereesimoottorin rakenneominaisuus

Hystereesimoottorin pääosat ovat staattori ja roottori, staattori on samanlainen kuin yksivaiheinen tai kolmivaiheinen (käyttämällä kolmivaiheista tasapainotettua käämitystä) moottoria. Missä yksivaiheinen moottori on luokiteltu kahteen tyyppiin varjostettu napatyyppi ja pysyvä jaetun kapasiteetin tyyppi.

• Varjostetun napatyyppisen moottorin etuna on, että se vie vähemmän pinta-alaa ja vaatii vähemmän kustannuksia, mutta haittana on, että syntyvä vääntömomentti ei ole tasainen aiheuttaen meluista toimintaa.
• Käyttämällä jaettua kapasitiivista roottoria saadaan aikaan tasapainotettu kaksivaiheinen syöttö, joka tuottaa tasaisen vääntömomentin äänettömällä toiminnalla. Mutta haittana on, että se vie enemmän pinta-alaa ja kustannukset ovat korkeat.

hystereesi-moottori

Roottori koostuu hystereesimateriaalista, joka sisältää useita hystereesirenkaita (koostuu kovasta kromista, koboltista tai teräksestä), jolla on erittäin suuri hystereesisilmukka. Sitä käytetään pyörrevirtahäviöiden vähentämiseen. Koska sillä on suurempi paino tämän haitan voittamiseksi, käytämme ei-magneettista materiaalia (tunnetaan myös nimellä hämähäkki), joka koostuu alumiinista, jota on moottorin keskiosassa. Tämän ei-magneettisen materiaalin tärkein etu on, että se keventää roottorin painoa parantamalla moottorin nopeutta ja vähentää inertian arvoa.

Hystereesimoottorin toimintaperiaate

Hystereesimoottori käynnistyy kuin yksivaiheinen induktiomoottori ja toimii kuin synkronimoottori, se voidaan havaita seuraavista olosuhteista.

toimintaperiaate

Lähtöolosuhteet

Kun staattoriin syötetään vaihtovirtalähde, magneettikenttä syntyy sekä pää- että apumoottoreissa, joissa moottori on jatkuvasti pyörivää magneettikenttää. Aluksi roottorit alkavat pyörrevirtamomentilla ja saavuttavat sitten hystereesimomentin. Kun se saavuttaa synkronoinnin, staattori tekee roottorista synkronisen, jossa pyörrevirran aiheuttama momentti on nolla.

Vakaa tila

Tasaisessa tilassa (tai synkroninen ehto) staattori indusoi roottoriin napoja, joissa piirissä syntyvä hystereesivaikutus saa roottorin vuon jäämään staattorin vuon jälkeen kulmassa a. Missä α on staattorin ja roottorin magneettikenttien (BS ja BR) välinen kulma. Siksi roottori kokee vetovoiman pyörivää staattoria kohti, vääntömomentilla, jota kutsutaan hystereesimomentiksi, joka ei riipu roottorin nopeudesta (suurempi jäännösmagnetismi, sitä suurempi on hystereesimomentti). Suuren retentiivisyyden ansiosta moottori voi toimia joko synkronisella nopeudella tai normaalisti.

B-H-käyrä

Hystereesimomentin yhtälö hystereesimoottorissa

Pyörrevirtayhtälö annetaan muodossa

P_On= k_Onf_kaksi^kaksiB^kaksi……… 1

Missä

että_On= vakio

f_kaksi= pyörrevirran taajuus

B = vuon tiheys

Tiedämme sen f_kaksi= sf₁……….kaksi

S = luisto, f1 = staattorin taajuus

Siksi P_On= k_Ons^kaksif₁^kaksiB^kaksi.. …… ..3

Vääntömomenttiyhtälö saadaan

Ґ_On= s_Onm / s w_s…… .4

Ґ_On= k^'s ……… 5

Jos vääntömomentti on kääntäen verrannollinen liukastumiseen, mikä tarkoittaa roottorin nopeuden kasvaessa vääntömomentin arvo pienenee ja myös jos moottorin nopeus saavuttaa synkronisen nopeuden, luisto ja vääntömomentti nollaavat.

Missä k ’= k_Onf₁^kaksiB^kaksi/ w_s= vakio

Hystereesin tehohäviö ja Ph hystereesimoottorissa

Hystereesihäviön antaa

P_h= k_hf_kaksiB^1.6……… .6

Tai

P_h= k_hsf₁B^1.6… ..… .7

Hystereesistä johtuva vääntömomentti saadaan

Ґ_h= s_h/ s w_s= k_hf₁B^1.6/ w_s= k ’’ = vakio ……… ..8

Edellä olevasta yhtälöstä voidaan havaita, että jos hystereesihäviön takia kehittyvä vääntömomentti pysyy vakiona, kunnes vääntömomentti saavuttaa hajoamispisteen, ja synkronisella nopeudella vääntömomentti tulee nollaksi.

Ph hystereesimoottorissa

Moottorissa syntyvät hystereesihäviöt ovat suoraan verrannollisia hystereesikäyrän alla olevan poikkileikkauksen pinta-alaan. Jos nämä häviöt häviävät lämmön muodossa. Häviöt voidaan johtaa seuraavista yhtälöistä:

Roottorissa oleva hajaantunut energia ilmoitetaan muodossa

W = N_sON_h(ON_h= hystereesihäviö kierrosta kohti) ……… 9

Jos teho häviää lämmön muodossa, jonka tuottaa

P_h= W / t = N_sON_h/ 60 ………… 10

Roottoria käyttävä mekaaninen teho saadaan

P_h= 2 N_sT_h/ 60 …… 11

Yhdistämällä molemmat saamamme voimat

2Π N_sT_h/ 60 = N_sON_h/ 60 ……… 12

T_h= roottorien vääntömomentti [N-m] E_h= hystereesienergia.

Hystereesimoottorille ominainen momentinopeus

Hystereesimoottorin vääntömomentin ja nopeuden ominaispiirteet voidaan selittää seuraavalla käyrällä, jossa x-akseli edustaa momenttia ja y-akseli edustaa nopeutta.

hystereesimoottorin vääntömomentin nopeuden ominaisuus

• Tässä moottorissa syntyvä vääntömomentti (käynnistys ja käynti) on suunnilleen sama.
• Hystereesimoottorin synkronisella nopeudella tuottama vääntömomentti on vakio.
• Roottori, käynnistysmomentti ja vetomomentti ovat samat tässä tilassa. Siksi moottori toimii äänettömästi tasaisella nopeudella.

Edut

Seuraavat ovat hystereesimoottorin edut

• Mekaanisten tärinöiden puuttuminen
• Se toimii äänettömästi
• Soveltuu pääasiassa hitauskuormien kiihdyttämiseen

Haitat

Seuraavat ovat hystereesimoottorin haitat

• Saatu lähtö on ¼ kertaa induktiomoottori
• Pieni koko
• Vääntömomentti on pienempi

Sovellukset

Seuraavat ovat hystereesimoottorin sovellukset

• Levysoittimet
• Sähkökellot
• Ajoituslaitteet jne.

UKK

1). Mitä ovat hystereesihäviöt?

Se on menetys, joka johtui materiaalin magnetoinnista ja demagnetoinnista virran suunnasta riippuen.

2). Mikä on Schrage-moottori?

Schrage-moottori on monivaiheinen kommutaattorimoottori, jonka ominaisuudet vaihtuvat, jossa roottorissa on kaksi käämiä, yksi kytketty syöttöön ja toinen kommutaattoriin.

3). Mikä aiheuttaa hystereesin?

Se johtuu materiaalin magnetoinnista ja magnetoinnista virran suunnasta riippuen.

4). Mikä on synkroninen reluktanssimoottori?

Se on AC-synkronimoottori, joka muuntaa sähkövoiman mekaaniseksi tehoksi

5). Mikä on hystereesimoottorin periaate?

Hystereesimoottori toimii hystereesihäviöiden periaatteella (se on menetys, joka tapahtui materiaalin magnetoitumisen ja demagnetisoinnin vuoksi virran virtaussuunnasta riippuen).

Moottori on sähkölaite, joka muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi. Tässä artikkelissa on yleiskatsaus synkroninen hystereesimoottori joka toimii hystereesihäviön periaatteella. Syntynyt vääntömomentti pysyy vakiona ennen synkronisen nopeuden saavuttamista ja muuttuu nollaksi saavutettuaan synkronisen nopeuden. Hystereesihäviöt ovat B-H-käyrän alla oleva alue. Tässä moottorissa syntyvä vääntömomentti (käynnistys ja käynti) on suunnilleen sama. Suurin etu on, että se toimii äänettömästi.