Što je histerezni motor: konstrukcija, rad i njegove primjene

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





DO motor je električni uređaj gdje se ulaz daje u električnom obliku poput struje ili napona, a dobiveni izlaz je u mehaničkom obliku poput momenta ili sile. Elektromotori su klasificirani u dvije vrste, naime Istosmjerni motori poput četkicastih i četkanih i izmjeničnih motora poput sinkronih izmjeničnih motora i asinkronih izmjeničnih motora. Sinkroni motori klasificirani su u dvije vrste kao što su Neuzbuđeni (Reluctance & Hysteresis) i Istosmjerni pobuđeni. Asinhroni izmjenični motori su indukcijski i komutatorski. Histerezni motor podrazvrstava je sinkroni motor, koji se uglavnom koristi u bešumnom radnom okruženju s konstantnom brzinom. Malo je primjene motora za histerezu, a to su eksperimenti za snimanje zvuka i proizvodnju zvuka poput električnih satova, magnetofona, playera itd.

Što je Hysteresis Motor?

Definicija: Histerezni motor radi na principu gubitaka u histerezi (radi se o gubitku koji je nastao magnetizacijom i demagnetizacijom materijala ovisno o smjeru protoka struje). Njime se može upravljati pomoću jednofazne ili tri faze, a u bešumnom radnom okruženju održava konstantnu brzinu. Zakretni moment koji nastaje u motoru posljedica je histereze i vrtložne struje koja je inducirana namotom statora. Postoje 4 vrste motora za histerezu




  • Cilindrični tip
  • Vrsta diska
  • Tip obodnog polja
  • Tip aksijalnog polja

Konstrukcijska značajka motora za histerezu

Glavni dijelovi histereznog motora su stator i rotor, stator je sličan jednofaznom ili trofaznom (pomoću trofaznog uravnoteženog namota) motora. Gdje jednofazni motor klasificiran je u dvije vrste zasjenjenih stupova i trajno podijeljenih kapaciteta.

  • Prednost zasjenjenog motoriziranog motora je što zauzima manje prostora i zahtijeva manje troškova, ali nedostatak je što generirani obrtni moment nije ujednačen što uzrokuje bučan rad.
  • Korištenjem podijeljenog kapacitivnog rotora osigurava se dvofazna opskrba vagom, koja generira jednoliki moment uz bešumni rad. No, nedostatak je toga što zauzima više prostora i visoki su troškovi.
Histereza-Motor

histereza-motor



Rotor se sastoji od materijala za histerezu, koji sadrži niz histereznih prstenova (koji se sastoje od tvrdog kroma, kobalta ili čelika) koji ima vrlo veliku petlju za histerezu. Koristi se za smanjenje gubitaka na vrtložnim strujama. Budući da ima veću težinu kako bi prevladao taj nedostatak, koristimo nemagnetski materijal (poznat i kao pauk) izrađen od aluminija koji je prisutan u središnjem dijelu motora. Glavna prednost ovog nemagnetskog materijala je što olakšava težinu rotora, poboljšavajući brzinu motora i smanjujući vrijednost tromosti.

Princip rada motora za histerezu

Histerezijski motor započinje poput jednofaznog asinhronog motora i radi poput sinkronog motora, što se može promatrati iz sljedećih uvjeta.

Princip rada

princip rada

Početno stanje

Kad se statoru osigura opskrba izmjeničnom strujom, stvara se magnetsko polje i na glavnom i na pomoćnom namotu motora konstantnog rotacijskog magnetskog polja. U početku rotori počinju s vrtložnim momentom vrtložne struje, a zatim dostižu moment histereze. Kad postigne sinkronizaciju, stator pretvara rotor u sinkronizam gdje je moment zbog vrtložne struje jednak nuli.


Stanje stabilnog stanja

U stanju stabilnog stanja (ili sinkroni uvjet) stator inducira polove na rotoru, gdje će efekt histereze proizveden u krugu učiniti da tok rotora zaostaje za protokom statora pod kutom α. Gdje je α kut između magnetskog polja statora i rotora (BS i BR). Stoga rotor doživljava privlačnost prema rotirajućem statoru, s momentom koji se naziva moment histereze, koji ne ovisi o brzini rotora (što je veći zaostali magnetizam, veći je moment histereze). Prisutnost velike zadržavanja omogućuje motoru da radi s sinkronom brzinom ili normalno radi.

B-H-krivulja

B-H-krivulja

Jednadžba momenta histereze u motoru za histerezu

Jednadžba vrtložne struje dana je kao

Strje= kjefdvadvaBdva……… 1

Gdje

doje= konstanta

fdva= frekvencija vrtložne struje

B = gustoća protoka

Mi to znamo fdva= sf1……….dva

S = klizanje, f1 = frekvencija statora

Stoga Strje= kjesdvaf1dvaBdva.. …… ..3

Jednadžba zakretnog momenta dana je s

Ґje= strjem / s ws…… .4

Ґje= k's ……… 5

Tamo gdje je okretni moment obrnuto proporcionalan klizanju, što znači da se povećanjem brzine rotora vrijednost okretnog momenta smanjuje, a također ako brzina motora dostigne sinkronu brzinu, klizanje i okretni moment postaju nula.

Gdje k ’= kjef1dvaBdva/ ws= konstanta

Gubitak snage histereze i Ph u motoru za histerezu

Gubitak histereze daje

Strh= khfdvaB1.6……… .6

Ili

Strh= khsf1B1.6… ..… .7

Okretni moment uslijed histereze daje

Ґh= strh/ s ws= khf1B1.6/ ws= k ’’ = konstanta ……… ..8

Iz gornje jednadžbe možemo primijetiti da ako moment koji nastaje uslijed gubitka histereze ostane konstantan sve dok moment ne dosegne točku sloma, a pri sinkronoj brzini, moment postane nula.

Ph u Histerezi motor

Gubici u histerezi nastali u motoru izravno su proporcionalni površini presjeka ispod krivulje histereze. Gdje se ti gubici rasipaju u obliku topline. Gubici se mogu izvesti iz sljedećih jednadžbi,

Rasipana energija u rotoru daje se kao

W = NsJEh(JEh= gubitak histereze po okretu) ……… 9

Gdje se snaga rasipa u obliku topline koju daje

Strh= W / t = NsJEh/ 60 ………… 10

Mehanička snaga koja pokreće rotor dana je

Strh= 2Π NsTh/ 60 …… 11

Na izjednačavanju obje snage koju dobivamo

2Π NsTh/ 60 = NsJEh/ 60 ……… 12

Th= rotori koji vrše moment [N-m] Eh= energija histereze.

Brzina zakretnog momenta karakteristična za histerezni motor

Karakteristika obrtnog momenta za histerezni motor može se objasniti pomoću sljedećeg grafikona, gdje x-os predstavlja okretni moment, a y-os predstavlja brzinu.

Brzina zakretnog momenta-Karakteristika-histerezisnog motora

moment-brzina-karakteristika-histereze-motora

  • Zakretni moment (startni i puštajući) koji se generira u ovom motoru približno je jednak.
  • Zakretni moment koji generira histerezni motor pri sinkronoj brzini je konstantan.
  • Rotor, moment pokretanja i moment izvlačenja jednaki su u ovom stanju. Stoga motor radi bešumno s konstantnom brzinom.

Prednosti

Slijede prednosti histereznog motora

  • Odsutnost mehaničkih vibracija
  • Djeluje bešumno
  • Uglavnom pogodan za ubrzavanje inercijskih opterećenja

Mane

Slijede nedostaci histereznog motora

  • Dobiveni izlaz je ¼ puta asinhronog motora
  • Male veličine
  • Moment je manji

Prijave

Slijede primjena motora za histerezu

Najčešća pitanja

1). Koji su gubici histereze?

Radi se o gubitku koji je nastao magnetizacijom i demagnetizacijom materijala ovisno o smjeru protoka struje.

2). Što je Schrage motor?

Schrageov motor je polifazni komutatorski motor čija se svojstva razvrstavaju, pri čemu rotor ima dva namota, jedan spojen na napajanje, a drugi na komutator.

3). Što uzrokuje histerezu?

Nastaje zbog magnetizacije i demagnetizacije materijala ovisno o smjeru protoka struje.

4). Što je sinkroni relukcijski motor?

To je izmjenični sinkroni motor koji pretvara električnu snagu u mehaničku

5). Koji je princip motora za histerezu?

Histerezni motor radi na principu histereznih gubitaka (radi se o gubitku koji je nastao magnetizacijom i demagnetizacijom materijala ovisno o smjeru protoka struje).

Motor je električni uređaj koji pretvara električnu energiju u mehaničku. Ovaj članak daje pregled sinkroni histerezni motor koji djeluje na principu gubitka histereze. Stvoreni zakretni moment ostaje konstantan prije postizanja sinkrone brzine i postaje nula nakon postizanja sinkrone brzine. Gubici u histerezi su površine ispod B-H krivulje. Zakretni moment (startni i puštajući) koji se generira u ovom motoru približno je jednak. Glavna prednost je što radi bez zvuka.