TILL motor är en elektrisk anordning där ingången ges i elektrisk form som ström eller spänning och den erhållna utgången är i mekanisk form som vridmoment eller kraft. Elmotorer klassificeras i två typer, nämligen DC-motorer som borstlösa och borstade och växelströmsmotorer som synkron växelströmsmotor och asynkron växelströmsmotor. Synkrona motorer klassificeras i två typer som Nonexcited (Reluctance & Hysteresis) och Likström Excited. Asynkrona växelströmsmotorer är induktion och kommutator. En hysteresmotor är en underklassificering av synkronmotor, dessa motorer används huvudsakligen i en ljudlös arbetsmiljö med konstant hastighet. Få av tillämpningen av hysteresmotor är ljudinspelning och ljudproducerande experiment som elektriska klockor, bandspelare, skivspelare etc.
Vad är Hysteresis Motor?
Definition: En hysteresmotor fungerar på principen om hysteresförluster (det är en förlust som inträffat på grund av magnetisering och avmagnetisering av materialet beroende på strömningsriktningen). Den kan manövreras antingen med enfas eller tre faser och i en ljudlös driftsmiljö håller den konstant hastighet. Vridmomentet som genereras i motorn beror på hysteres och virvelström som induceras på grund av statorlindning. Det finns fyra typer av hysteresmotorer de är
- Cylindrisk typ
- Disk typ
- Omkrets-fält-typ
- Axial-Field-typ
Konstruktionsegenskap hos Hysteresis Motor
De viktigaste delarna av hysteresmotorn är stator och rotor, stator liknar motor med enfas eller trefas (med tre faser balanserad lindning). Var enfasmotor klassificeras i två typer skuggad poltyp och permanent delad kapacitetstyp.
- Fördelen med skuggad polmotor är att den upptar mindre yta och det kräver mindre kostnad, men nackdelen är att det genererade vridmomentet inte är enhetligt och orsakar bullrig drift.
- Genom att använda en delad kapacitiv rotor tillhandahålls en balans tvåfasmatning som genererar enhetligt vridmoment med ljudlös drift. Men nackdelen med detta är att det upptar mer yta och kostnaden är hög.
hysteres-motor
Rotorn består av hysteresmaterial, som innehåller ett antal hysteresringar (består av hård krom eller kobolt eller stål) som har en mycket stor hystereslinga. Den används för att minska virvelströmsförlusterna. Eftersom den har en större vikt för att övervinna denna nackdel använder vi ett icke-magnetiskt material (även känt som en spindel) som består av aluminium som finns i motorns mittparti. Den största fördelen med detta icke-magnetiska material är att det lättar rotorvikten genom att förbättra motorns hastighet och minska tröghetsvärdet.
Arbetsprincip för Hysteresis Motor
Hysteresmotor startar som en enfasinduktionsmotor och går som en synkronmotor, det kan observeras från följande förhållanden.
arbetsprincip
Startvillkor
När en växelströmsförsörjning tillhandahålls till statorn genereras ett magnetfält både på motorns huvud- och hjälplindningar med det konstant roterande magnetfältet. Inledningsvis börjar rotorerna med virvelströmsmoment och når sedan hysteresmoment. När den väl är synkroniserad gör statorn rotorn till synkronism där vridmomentet på grund av virvelström är noll.
Steady State Running skick
Vid steady-state körförhållande (eller synkron tillstånd) statorn inducerar poler på rotorn, där den hystereseffekt som produceras i kretsen kommer att få rotorflödet att förbli bakom statorflödet i en vinkel α. Där α är vinkeln mellan stator- och rotormagnetfält (BS och BR). Därför upplever rotorn attraktion mot den roterande statorn, med ett vridmoment som kallas hysteresmoment, vilket inte beror på rotorns hastighet (högre restmagnetism, högre är hysteresmomentet). Närvaron av hög retentivitet gör att motorn kan arbeta antingen med synkron hastighet eller fungerar normalt.
B-H-kurva
Ekvation av hysteresvridmoment i hysteresmotorn
Virvelström ekvation ges som
Pär= kärftvåtvåBtvå……… 1
Var
tillär= konstant
ftvå= frekvens av virvelström
B = flödestäthet
Vi vet det ftvå= sf1……….två
S = glidning, f1 = statorfrekvens
Därför Pär= kärstvåf1tvåBtvå.. …… ..3
Momentekvationen ges av
Ґär= särm / s ws…… .4
Ґär= k''s ……… 5
Där vridmomentet är omvänt proportionellt mot glidning, vilket innebär att när rotorhastigheten ökar minskar vridmomentets värde och även om motorhastigheten når synkron hastighet blir glid- och vridmomentet noll.
Var k ’= kärf1tvåBtvå/ ws= konstant
Hysteresis Power Loss och Ph i Hysteresis Motor
Hysteresförlust ges av
Ph= khftvåB1.6……… .6
Eller
Ph= khsf1B1.6… ..… .7
Momentet på grund av hysteres ges av
Ґh= sh/ s ws= khf1B1.6/ ws= k ’’ = konstant ……… ..8
Vi kan observera från ovanstående ekvation att om vridmomentet som utvecklas på grund av hysteresförlust förblir konstant tills vridmomentet når nedbrytningspunkten och vid synkron hastighet blir vridmomentet noll.
Ph i Hysteresis Motor
Hysteresförlusterna som genereras i motorn är direkt proportionella mot tvärsnittsarean under hystereskurvan. Där dessa förluster försvinner i form av värme. Förlusterna kan härledas från följande ekvationer,
Den försvunna energin i rotorn ges som
W = NsÄRh(ÄRh= hysteresförlust per varv) ……… 9
Där kraft försvinner i form av värme som ges av
Ph= W / t = NsÄRh/ 60 ………… 10
Den mekaniska kraften som driver rotorn ges av
Ph= 2 NsTh/ 60 …… 11
Att jämföra både den kraft vi får
2Π NsTh/ 60 = NsÄRh/ 60 ……… 12
Th= rotorer utövade vridmoment [N-m] Eh= hysteres energi.
Momenthastighetskaraktäristik för Hysteresis Motor
Momenthastighetskaraktäristiken för hysteresmotorn kan förklaras med hjälp av följande graf, där x-axeln representerar vridmoment och y-axeln representerar hastighet.
vridmoment-hastighet-karakteristik-för-hysteres-motor
- Momentet (start och körning) som genereras i denna motor är ungefär detsamma.
- Momentet som genereras av hysteresmotorn vid synkron hastighet är konstant.
- Rotorn, startmomentet och utdragningsmomentet är lika vid detta tillstånd. Därför arbetar motorn ljudlöst med konstant hastighet.
Fördelar
Följande är fördelarna med hysteresmotorn
- Frånvaro av mekaniska vibrationer
- Det fungerar ljudlöst
- Främst lämplig för att påskynda tröghetsbelastningar
Nackdelar
Följande är nackdelar med hysteresmotor
- Den erhållna effekten är ¼ gånger för induktionsmotorn
- Liten i storlek
- Momentet är mindre
Applikationer
Följande är tillämpningar av hysteresmotor
- Skivspelare
- Elektriska klockor
- Timing-enheter etc.
Vanliga frågor
1). Vad är hysteresförluster?
Det är en förlust som inträffat på grund av magnetisering och avmagnetisering av materialet beroende på strömningsriktningen.
2). Vad är Schrage-motor?
En Schrage-motor är en polyfas kommutatormotor vars egenskaper är förskjutna, där rotorn har två lindningar, en ansluten till matning och en till kommutatorn.
3). Vad orsakar hysteres?
Det orsakas på grund av magnetisering och avmagnetisering av materialet beroende på strömningsriktningen.
4). Vad är en synkron motståndsmotstånd?
Det är en AC-synkronmotor som omvandlar elektrisk kraft till mekanisk effekt
5). Vad är principen för hysteresmotor?
En hysteresmotor fungerar på principen om hysteresförluster (det är en förlust som inträffat på grund av magnetisering och avmagnetisering av materialet beroende på strömningsriktningen).
En motor är en elektrisk anordning som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi. Den här artikeln ger en översikt över synkron hysteresmotor som fungerar på principen om hysteresförlust. Det genererade vridmomentet förblir konstant innan det synkrona varvtalet uppnås och blir noll när det når synkronhastigheten. Hysteresförlusterna är området under B-H-kurvan. Momentet (start och körning) som genereras i denna motor är ungefär detsamma. Den största fördelen är att den fungerar ljudlöst.