Histerez Motoru Nedir: Yapısı, Çalışması ve Uygulamaları

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





KİME motor Girişin akım veya gerilim gibi elektriksel formda verildiği ve elde edilen çıktının tork veya kuvvet gibi mekanik formda olduğu elektrikli bir cihazdır. Elektrik motorları iki türe ayrılır: DC motorlar Senkron AC motor ve Asenkron AC motor gibi Fırçasız ve Fırçalı ve AC motorlar gibi. Senkron motorlar, Uyarılmamış (Relüktans ve Histerezis) ve Doğru Akım Uyarılı olarak iki türe ayrılır. Asenkron AC motorlar, İndüksiyon ve Komütatördür. Bir histerezis motoru, senkron motorun bir alt sınıflandırmasıdır, bu motorlar temel olarak sabit hızda gürültüsüz bir çalışma ortamında kullanılır. Histerez motoru uygulamalarının çok azı bir ses kaydı ve elektrikli saatler, kayıt cihazları, plak çalarlar vb. Gibi ses üreten deneylerdir.

Histerez Motoru Nedir?

Tanım: Bir histerezis motoru, histerezis kayıpları prensibine göre çalışır (akımın akış yönüne bağlı olarak malzemenin manyetizasyonu ve manyetizasyonu nedeniyle oluşan bir kayıptır). Tek faz veya üç faz kullanılarak çalıştırılabilir ve gürültüsüz bir çalışma ortamında sabit bir hız sağlar. Motorda üretilen tork, stator sargısı nedeniyle oluşan histerez ve girdap akımından kaynaklanmaktadır. 4 tip histerezis motoru vardır.




  • Silindirik tip
  • Disk türü
  • Çevresel Alan türü
  • Eksenel Alan tipi

Histeresiz Motorun Yapısal Özelliği

Histerez motorunun ana parçaları stator ve rotordur, stator tek fazlı veya üç fazlı (üç fazlı dengeli sargı kullanan) motora benzer. Nerede tek fazlı motor iki tip gölgeli direk tipi ve kalıcı bölünmüş kapasite tipi olarak sınıflandırılmıştır.

  • Gölgeli kutup tipi motorun avantajı, daha az alan kaplaması ve daha az maliyet gerektirmesidir, ancak dezavantajı, üretilen torkun homojen olmaması ve gürültülü çalışmaya neden olmasıdır.
  • Bölünmüş kapasitif tip bir rotor kullanılarak, gürültüsüz çalışma ile tek tip tork üreten dengeli iki fazlı bir besleme sağlanır. Ancak bunun dezavantajı daha fazla alan kaplaması ve maliyetinin yüksek olmasıdır.
Histerezis-Motor

histerezis motoru



Rotor, çok büyük bir histerezis döngüsüne sahip bir dizi histerezis halkası (sert krom veya kobalt veya çelikten yapılmış) içeren histerezis malzemesinden yapılmıştır. Girdap akım kayıplarını azaltmak için kullanılır. Bu dezavantajın üstesinden gelmek için daha büyük bir ağırlığa sahip olduğu için, motorun orta kısmında bulunan alüminyumdan yapılmış manyetik olmayan bir malzeme (örümcek olarak da bilinir) kullanıyoruz. Bu manyetik olmayan malzemenin temel avantajı, motorun hızını artırarak rotor ağırlığını hafifletmesi ve atalet değerini azaltmasıdır.

Histeresiz Motorun Çalışma Prensibi

Histerez motoru, tek fazlı bir asenkron motor gibi başlar ve senkron bir motor gibi çalışır, aşağıdaki şartlardan gözlemlenebilir.

Çalışma prensibi

çalışma prensibi

Başlangıç ​​Koşulu

Statora bir AC beslemesi sağlandığında, motorun hem ana hem de yardımcı sargılarında sabit dönen manyetik alana sahip bir manyetik alan üretilir. Başlangıçta rotorlar girdap akımı torku ile başlar ve ardından histerezis torkuna ulaşır. Senkronizasyona ulaştığında stator, rotorun girdap akımından kaynaklanan torkun sıfır olduğu senkronizasyonu sağlar.


Kararlı Durum Koşu Koşulu

Kararlı durumda çalışma koşulunda (veya senkron durum) stator, devrede üretilen histerezis etkisinin rotor akısının stator akısının gerisinde a açısında gecikmesine neden olacağı rotor üzerinde kutupları indükler. Α, stator ve rotor manyetik alanları (BS ve BR) arasındaki açıdır. Bu nedenle rotor, rotor hızına bağlı olmayan histerezis torku adı verilen bir torkla dönen statora doğru çekim yaşar (artık manyetizma ne kadar yüksek olursa, histerez torku o kadar yüksek olur). Yüksek kalıcılığın varlığı, motorun senkron hızda veya normal şekilde çalışmasına izin verir.

B-H-Eğrisi

B-H-eğrisi

Histerez Motorunda Histerez Tork Denklemi

Girdap akımı denklemi şu şekilde verilir:

Pdır-dir= kdır-dirfikiikiBiki……… 1

Nerede

-edır-dir= sabit

fiki= girdap akımının frekansı

B = akı yoğunluğu

Biz biliyoruz ki fiki= sf1……….iki

S = kayma, f1 = stator frekansı

Bu nedenle Pdır-dir= kdır-dirsikif1ikiBiki.. …… ..3

Tork denklemi şu şekilde verilir:

Ґdır-dir= pdır-dirm / s ws…… .4

Ґdır-dir= k's ……… 5

Torkun kayma ile ters orantılı olduğu durumlarda, bu, rotor hızı arttıkça tork değerinin azaldığı ve ayrıca motor hızı senkron hıza ulaşırsa kayma ve torkun sıfır olacağı anlamına gelir.

Nerede k ’= kdır-dirf1ikiBiki/ ws= sabit

Histerez Motorunda Histerez Güç Kaybı ve Ph

Histerez kaybı şu şekilde verilir:

Ph= khfikiB1.6……… .6

Veya

Ph= khsf1B1.6… ..… .7

Histerezise bağlı tork şu şekilde verilir:

Ґh= ph/ s ws= khf1B1.6/ ws= k ’’ = sabit ……… ..8

Yukarıdaki denklemden, histerezis kaybına bağlı olarak oluşan torkun, tork kırılma noktasına ulaşıncaya kadar sabit kalması ve senkron hızda, torkun sıfır olduğunu gözlemleyebiliriz.

Histeresiz Motorda Ph

Motorda oluşan histerezis kayıpları, histerezis eğrisinin altındaki kesit alanıyla doğru orantılıdır. Bu kayıpların ısı şeklinde dağıldığı yer. Kayıplar aşağıdaki denklemlerden elde edilebilir,

Rotorda dağılan enerji şu şekilde verilmiştir:

W = NsDIR-DİRh(DIR-DİRh= devir başına histerezis kaybı) ……… 9

Gücün, tarafından verilen ısı biçiminde dağıtıldığı yerde

Ph= W / t = NsDIR-DİRh/ 60 ………… 10

Rotoru tahrik eden mekanik güç,

Ph= 2Π NsTh/ 60 …… 11

İkisini de aldığımız gücü eşitlemek üzerine

2Π NsTh/ 60 = NsDIR-DİRh/ 60 ……… 12

Th= rotorlar uygulanan tork [N-m] Eh= histerezis enerjisi.

Histerez Motorunun Tork Hız Karakteristiği

Histerez motorunun Tork-Hız karakteristiği aşağıdaki grafik kullanılarak açıklanabilir, burada x ekseni torku temsil eder ve y ekseni hızı temsil eder.

Tork-Hız-Histerezis-Karakteristiği-Motor

tork-hız-karakteristik-histerezis-motor

  • Bu motorda üretilen tork (başlatma ve çalışma) yaklaşık olarak aynıdır.
  • Histerez motoru tarafından senkron hızda üretilen tork sabittir.
  • Rotor, başlangıç ​​torku ve çekme torku bu durumda eşittir. Dolayısıyla motor, sabit hızda sessizce çalışır.

Avantajlar

Aşağıdakiler histerezis motorunun avantajları

  • Mekanik titreşimlerin olmaması
  • Gürültüsüz çalışır
  • Atalet yüklerini hızlandırmak için temel olarak uygundur

Dezavantajları

Aşağıdakiler histerezis motorunun dezavantajları

  • Elde edilen çıktı, asenkron motorun ¼ katıdır
  • Küçük boyutlu
  • Tork daha az

Başvurular

Aşağıdakiler histerezis motor uygulamaları

SSS

1). Histerezis kayıpları nelerdir?

Akımın akış yönüne bağlı olarak malzemenin manyetizasyonu ve manyetizasyonu sonucu oluşan kayıptır.

2). Schrage motoru nedir?

Bir Schrage motoru, rotorun biri beslemeye, diğeri komütatöre bağlı iki sargıya sahip olduğu, özellikleri şöntlenmiş olan çok fazlı bir komütatör motordur.

3). Histerezise ne sebep olur?

Akımın akış yönüne bağlı olarak malzemenin manyetizasyonu ve manyetikliğini kaybetmesinden kaynaklanır.

4). Senkron relüktans motoru nedir?

Elektrik gücünü mekanik güce çeviren AC senkron motordur.

5). Histerez motorunun prensibi nedir?

Bir histerez motoru, histerezis kayıpları prensibine göre çalışır (akımın akış yönüne bağlı olarak malzemenin manyetizasyonu ve manyetizasyonu nedeniyle oluşan kayıptır).

Motor, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren elektrikli bir cihazdır. Bu makale, senkron histerezis motoru histerezis kaybı prensibine göre çalışır. Üretilen tork, senkron hıza ulaşmadan önce sabit kalır ve senkron hıza ulaştıktan sonra sıfır olur. Histerezis kayıpları, B-H eğrisinin altındaki alandır. Bu motorda üretilen tork (başlatma ve çalışma) yaklaşık olarak aynıdır. En büyük avantajı sessiz çalışmasıdır.