Was ist ein Hysteresemotor: Aufbau, Arbeitsweise und seine Anwendungen

ZU Motor ist ein elektrisches Gerät, bei dem der Eingang in elektrischer Form wie Strom oder Spannung und der erhaltene Ausgang in mechanischer Form wie Drehmoment oder Kraft vorliegt. Elektromotoren werden nämlich in zwei Typen eingeteilt Gleichstrommotoren wie Brushless & Brushed und Wechselstrommotoren wie Synchron-Wechselstrommotor und Asynchron-Wechselstrommotor. Synchronmotoren werden in zwei Typen eingeteilt: Nicht erregt (Reluktanz & Hysterese) und Gleichstrom angeregt. Asynchrone Wechselstrommotoren sind Induktion und Kommutator. Ein Hysteresemotor ist eine Unterklassifizierung eines Synchronmotors. Diese Motoren werden hauptsächlich in einer geräuschlosen Betriebsumgebung mit konstanter Drehzahl eingesetzt. Nur wenige Anwendungen des Hysteresemotors sind Tonaufzeichnungs- und Tonerzeugungsexperimente wie elektrische Uhren, Tonbandgeräte, Plattenspieler usw.

Was ist ein Hysteresemotor?

Definition: Ein Hysteresemotor arbeitet nach dem Prinzip der Hystereseverluste (es handelt sich um einen Verlust, der aufgrund der Magnetisierung und Entmagnetisierung des Materials in Abhängigkeit von der Stromflussrichtung auftritt). Es kann entweder einphasig oder dreiphasig betrieben werden und behält in einer geräuschlosen Betriebsumgebung eine konstante Geschwindigkeit bei. Das im Motor erzeugte Drehmoment ist auf die Hysterese und den Wirbelstrom zurückzuführen, die durch die Statorwicklung induziert werden. Es gibt 4 Arten von Hysteresemotoren

• Zylindertyp
• Festplattentyp
• Umfangsfeldtyp
• Axialfeldtyp

Konstruktionsmerkmal des Hysteresemotors

Die Hauptteile des Hysteresemotors sind Stator und Rotor. Der Stator ähnelt einem Einphasen- oder Dreiphasenmotor (unter Verwendung einer dreiphasigen symmetrischen Wicklung). Wo Einphasenmotor wird in zwei Typen mit schattiertem Poltyp und Typ mit permanenter Teilkapazität unterteilt.

• Der Vorteil eines schattierten Polmotors besteht darin, dass er weniger Fläche einnimmt und weniger Kosten erfordert. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass das erzeugte Drehmoment nicht gleichmäßig ist und einen lauten Betrieb verursacht.
• Durch die Verwendung eines geteilten kapazitiven Rotors wird eine zweiphasige Ausgleichsversorgung bereitgestellt, die bei geräuschlosem Betrieb ein gleichmäßiges Drehmoment erzeugt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass es mehr Fläche einnimmt und die Kosten hoch sind.

Hysteresemotor

Der Rotor besteht aus Hysteresematerial und enthält eine Reihe von Hystereseringen (aus Hartchrom oder Kobalt oder Stahl) mit einer sehr großen Hystereseschleife. Es wird verwendet, um die Wirbelstromverluste zu reduzieren. Da es ein größeres Gewicht hat, um diesen Nachteil zu überwinden, verwenden wir ein nichtmagnetisches Material (auch als Spinne bekannt) aus Aluminium, das im Mittelteil des Motors vorhanden ist. Der Hauptvorteil dieses nichtmagnetischen Materials besteht darin, dass es das Rotorgewicht verringert, indem es die Drehzahl des Motors verbessert und den Trägheitswert verringert.

Funktionsprinzip des Hysteresemotors

Der Hysteresemotor startet wie ein Einphasen-Induktionsmotor und läuft wie ein Synchronmotor. Dies kann unter den folgenden Bedingungen beobachtet werden.

Arbeitsprinzip

Startbedingung

Wenn der Stator mit Wechselstrom versorgt wird, wird ein Magnetfeld sowohl an der Haupt- als auch an der Hilfswicklung des Motors mit dem konstant rotierenden Magnetfeld erzeugt. Die Rotoren starten zunächst mit dem Wirbelstromdrehmoment und erreichen dann das Hysteresemoment. Sobald die Synchronisation erreicht ist, synchronisiert der Stator den Rotor, wobei das Drehmoment aufgrund des Wirbelstroms Null ist.

Betriebszustand im stationären Zustand

Im eingeschwungenen Zustand (oder synchron Bedingung) Der Stator induziert Pole am Rotor, wobei der in der Schaltung erzeugte Hystereseeffekt den Rotorfluss in einem Winkel α hinter dem Statorfluss zurückbleiben lässt. Dabei ist α der Winkel zwischen Stator- und Rotormagnetfeldern (BS und BR). Daher erfährt der Rotor eine Anziehungskraft auf den rotierenden Stator mit einem Drehmoment, das als Hysteresedrehmoment bezeichnet wird und nicht von der Drehzahl des Rotors abhängt (höher der Restmagnetismus, höher ist das Hysteresedrehmoment). Das Vorhandensein einer hohen Remanenz ermöglicht es dem Motor, entweder mit synchroner Drehzahl oder normal zu arbeiten.

B-H-Kurve

Gleichung des Hysteresemoments im Hysteresemotor

Die Wirbelstromgleichung ist gegeben als

P._ist= k_istf_zwei^zweiB.^zwei……… 1

Wo

zu_ist= konstant

f_zwei= Frequenz des Wirbelstroms

B = Flussdichte

Wir wissen das f_zwei= sf₁……….zwei

S = Schlupf, f1 = Statorfrequenz

Deshalb P._ist= k_ists^zweif₁^zweiB.^zwei..……..3

Die Drehmomentgleichung ist gegeben durch

Ґ_ist= p_istm / s w_s…… .4

Ґ_ist= k^'s ……… 5

Wenn das Drehmoment umgekehrt proportional zum Schlupf ist, was bedeutet, dass mit zunehmender Rotordrehzahl der Wert des Drehmoments abnimmt und auch wenn die Motordrehzahl die Synchrondrehzahl erreicht, werden Schlupf und Drehmoment Null.

Wo k ’= k_istf₁^zweiB.^zwei/ w_s= konstant

Hysterese-Leistungsverlust und pH-Wert im Hysteresemotor

Der Hystereseverlust ist gegeben durch

P._h= k_hf_zweiB.^1.6……… .6

Oder

P._h= k_hsf₁B.^1.6… ..… .7

Das Drehmoment aufgrund der Hysterese ist gegeben durch

Ґ_h= p_h/ s w_s= k_hf₁B.^1.6/ w_s= k ’’ = konstant ……… ..8

Wir können aus der obigen Gleichung beobachten, dass, wenn das Drehmoment, das aufgrund des Hystereseverlusts entwickelt wird, konstant bleibt, bis das Drehmoment den Durchschlagspunkt erreicht, und bei synchroner Drehzahl das Drehmoment Null wird.

Ph im Hysteresemotor

Die im Motor erzeugten Hystereseverluste sind direkt proportional zur Querschnittsfläche unter der Hysteresekurve. Wo diese Verluste in Form von Wärme abgeführt werden. Die Verluste können aus den folgenden Gleichungen abgeleitet werden:

Die im Rotor verbrauchte Energie ist gegeben als

W = N._sIS_h(IS_h= Hystereseverlust pro Umdrehung) ……… 9

Wo Energie in Form von Wärme abgeführt wird, die von gegeben ist

P._h= W / t = N._sIS_h/ 60 ………… 10

Die mechanische Leistung, die den Rotor antreibt, ist gegeben durch

P._h= 2Π N._sT._h/ 60 …… 11

Wenn wir beide Kräfte gleichsetzen, bekommen wir

2Π N._sT._h/ 60 = N._sIS_h/ 60 ……… 12

T._h= Rotoren ausgeübtes Drehmoment [N-m] E._h= Hystereseenergie.

Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik des Hysteresemotors

Die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie des Hysteresemotors kann anhand des folgenden Diagramms erläutert werden, wobei die x-Achse das Drehmoment und die y-Achse die Drehzahl darstellt.

Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie des Hysteresemotors

• Das in diesem Motor erzeugte Drehmoment (Starten und Laufen) ist ungefähr gleich.
• Das vom Hysteresemotor bei Synchrondrehzahl erzeugte Drehmoment ist konstant.
• Der Rotor, das Anlaufdrehmoment und das Auszugsdrehmoment sind in diesem Zustand gleich. Daher arbeitet der Motor geräuschlos mit konstanter Drehzahl.

Vorteile

Das Folgende sind die Vorteile des Hysteresemotors

• Keine mechanischen Vibrationen
• Es arbeitet geräuschlos
• Hauptsächlich zum Beschleunigen von Trägheitslasten geeignet

Nachteile

Das Folgende sind die Nachteile des Hysteresemotors

• Die erhaltene Leistung beträgt das ¼-fache des Induktionsmotors
• Klein
• Das Drehmoment ist geringer

Anwendungen

Das Folgende sind die Anwendungen des Hysteresemotors

• Plattenspieler
• Elektrische Uhren
• Zeitmessgeräte usw.

FAQs

1). Was sind Hystereseverluste?

Es handelt sich um einen Verlust aufgrund der Magnetisierung und Entmagnetisierung des Materials in Abhängigkeit von der Richtung des Stromflusses.

2). Was ist ein Schrage-Motor?

Ein Schrage-Motor ist ein Mehrphasen-Kommutatormotor, dessen Eigenschaften überbrückt sind, wobei der Rotor zwei Wicklungen aufweist, von denen eine mit der Versorgung und die andere mit dem Kommutator verbunden ist.

3). Was verursacht Hysterese?

Es wird durch Magnetisierung und Entmagnetisierung des Materials in Abhängigkeit von der Richtung des Stromflusses verursacht.

4). Was ist ein synchroner Reluktanzmotor?

Es ist ein Wechselstromsynchronmotor, der elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt

5). Was ist das Prinzip des Hysteresemotors?

Ein Hysteresemotor arbeitet nach dem Prinzip der Hystereseverluste (es handelt sich um einen Verlust, der aufgrund der Magnetisierung und Entmagnetisierung des Materials in Abhängigkeit von der Stromflussrichtung auftritt).

Ein Motor ist ein elektrisches Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Dieser Artikel gibt einen Überblick über Synchroner Hysteresemotor das funktioniert nach dem Prinzip des Hystereseverlustes. Das erzeugte Drehmoment bleibt vor Erreichen der Synchrondrehzahl konstant und wird nach Erreichen der Synchrondrehzahl Null. Die Hystereseverluste sind der Bereich unterhalb der B-H-Kurve. Das in diesem Motor erzeugte Drehmoment (Starten und Laufen) ist ungefähr gleich. Der Hauptvorteil ist, dass es lautlos arbeitet.