มอเตอร์ Hysteresis คืออะไร: การก่อสร้างการทำงานและการใช้งาน

ถึง เครื่องยนต์ เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ป้อนข้อมูลในรูปแบบไฟฟ้าเช่นกระแสหรือแรงดันและเอาต์พุตที่ได้รับจะอยู่ในรูปแบบทางกลเช่นแรงบิดหรือแรง มอเตอร์ไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ มอเตอร์กระแสตรง เช่น Brushless & Brushed และมอเตอร์ AC เช่นมอเตอร์ AC แบบซิงโครนัสและมอเตอร์ AC แบบอะซิงโครนัส มอเตอร์ซิงโครนัสแบ่งออกเป็นสองประเภทเช่น Nonexcited (Reluctance & Hysteresis) และ Direct Current Excited มอเตอร์กระแสสลับแบบอะซิงโครนัสคือตัวเหนี่ยวนำและตัวสับเปลี่ยน มอเตอร์ฮิสเทอรีซิสเป็นกลุ่มย่อยของมอเตอร์ซิงโครนัสมอเตอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ไม่มีเสียงรบกวนด้วยความเร็วคงที่ การประยุกต์ใช้มอเตอร์ฮิสเทอรีซิสเพียงไม่กี่อย่างคือการบันทึกเสียงและการทดลองสร้างเสียงเช่นนาฬิกาไฟฟ้าเครื่องบันทึกเทปเครื่องเล่นแผ่นเสียง ฯลฯ

Hysteresis Motor คืออะไร?

คำจำกัดความ: มอเตอร์ฮิสเทรีซิสทำงานบนหลักการของการสูญเสียฮิสเทรีซิส (เป็นการสูญเสียที่เกิดขึ้นเนื่องจากการดึงดูดและการทำให้แม่เหล็กของวัสดุขึ้นอยู่กับทิศทางการไหลของกระแส) สามารถทำงานได้โดยใช้เฟสเดียวหรือสามเฟสและในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ไม่มีเสียงรบกวนจะรักษาความเร็วคงที่ แรงบิดที่เกิดขึ้นในมอเตอร์เกิดจาก hysteresis และกระแสไหลวนซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากขดลวดสเตเตอร์ มอเตอร์ฮิสเทอรีซิสมี 4 ประเภทคือ

• ประเภททรงกระบอก
• ประเภทดิสก์
• ประเภท Circumferential-Field
• ประเภท Axial-Field

คุณสมบัติโครงสร้างของมอเตอร์ Hysteresis

ชิ้นส่วนหลักของมอเตอร์ฮิสเทอรีซิสคือสเตเตอร์และโรเตอร์สเตเตอร์คล้ายกับมอเตอร์เฟสเดียวหรือสามเฟส (ใช้ขดลวดสมดุลสามเฟส) ที่ไหน มอเตอร์เฟสเดียว แบ่งออกเป็นสองประเภทประเภทเสาสีเทาและประเภทความจุแยกถาวร

• ข้อดีของมอเตอร์แบบเสาสีเทาคือใช้พื้นที่น้อยและต้องเสียค่าใช้จ่ายน้อยลง แต่ข้อเสียคือแรงบิดที่สร้างขึ้นไม่สม่ำเสมอทำให้มีเสียงดัง
• ด้วยการใช้โรเตอร์แบบ Capacitive แบบแยกจะมีการจัดหาแหล่งจ่ายสองเฟสที่สมดุลซึ่งจะสร้างแรงบิดที่สม่ำเสมอโดยไม่มีเสียงรบกวน แต่ข้อเสียคือใช้พื้นที่มากกว่าและค่าใช้จ่ายสูง

hysteresis- มอเตอร์

โรเตอร์ประกอบด้วยวัสดุฮิสเทอรีซิสซึ่งประกอบด้วยวงแหวนฮิสเทรีซิสจำนวนหนึ่ง (ประกอบด้วยฮาร์ดโครมหรือโคบอลต์หรือเหล็กกล้า) ซึ่งมีห่วงฮิสเทอรีซิสขนาดใหญ่มาก ใช้เพื่อลดการสูญเสียกระแสวน เนื่องจากมีน้ำหนักมากกว่าเพื่อเอาชนะข้อเสียนี้เราจึงใช้วัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก (หรือที่เรียกว่าแมงมุม) ซึ่งประกอบด้วยอลูมิเนียมซึ่งมีอยู่ที่ส่วนตรงกลางของมอเตอร์ ข้อได้เปรียบหลักของวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กนี้คือทำให้น้ำหนักโรเตอร์เบาลงโดยการปรับปรุงความเร็วของมอเตอร์และลดค่าความเฉื่อย

หลักการทำงานของมอเตอร์ Hysteresis

มอเตอร์ Hysteresis เริ่มต้นเหมือนมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวและทำงานเหมือนมอเตอร์ซิงโครนัสสามารถสังเกตได้จากเงื่อนไขต่อไปนี้

หลักการทำงาน

เงื่อนไขการเริ่มต้น

เมื่อมีการจัดหาแหล่งจ่ายไฟ AC ให้กับสเตเตอร์สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นทั้งบนขดลวดหลักและขดลวดเสริมของมอเตอร์คือสนามแม่เหล็กหมุนคงที่ ในขั้นต้นใบพัดเริ่มต้นด้วยแรงบิดกระแสไหลวนจากนั้นจึงถึงแรงบิดฮิสเทรีซิส เมื่อถึงการซิงโครไนซ์สเตเตอร์จะทำให้โรเตอร์เข้าสู่การซิงโครไนซ์โดยที่แรงบิดเนื่องจากกระแสไหลวนเป็นศูนย์

สภาพการทำงานที่มั่นคง

ที่สภาวะการทำงานคงที่ (หรือ ซิงโครนัส เงื่อนไข) สเตเตอร์ทำให้เกิดเสาบนโรเตอร์ซึ่งผลของฮิสเทรีซิสที่เกิดขึ้นในวงจรจะทำให้ฟลักซ์โรเตอร์ล้าหลังฟลักซ์สเตเตอร์ที่มุมα โดยที่αคือมุมระหว่างสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์และโรเตอร์ (BS และ BR) ดังนั้นโรเตอร์จึงมีแรงดึงดูดต่อสเตเตอร์ที่หมุนด้วยแรงบิดที่เรียกว่าแรงบิดฮิสเทรีซิสซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของโรเตอร์ (แม่เหล็กตกค้างสูงกว่าแรงบิดฮิสเทรีซิสที่สูงกว่า) การมีอยู่ของการกักเก็บสูงทำให้มอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วซิงโครนัสหรือทำงานตามปกติ

B-H- เส้นโค้ง

สมการของแรงบิด Hysteresis ในมอเตอร์ Hysteresis

สมการกระแสวนจะได้รับเป็น

ป_คือ= k_คือฉ_สอง^สองข^สอง……… 1

ที่ไหน

ถึง_คือ= ค่าคงที่

ฉ_สอง= ความถี่ของกระแสไหลวน

B = ความหนาแน่นของฟลักซ์

เรารู้ว่า ฉ_สอง= sf₁……….สอง

S = สลิป f1 = ความถี่สเตเตอร์

ดังนั้น ป_คือ= k_คือs^สองฉ₁^สองข^สอง.. …… ..3

สมการแรงบิดกำหนดโดย

Ґ_คือ= หน้า_คือm / s w_s…… .4

Ґ_คือ= k^'ส……… 5

ในกรณีที่แรงบิดแปรผกผันกับการลื่นซึ่งหมายความว่าเมื่อความเร็วของโรเตอร์เพิ่มขึ้นค่าของแรงบิดจะลดลงและถ้าความเร็วของมอเตอร์ถึงความเร็วซิงโครนัสสลิปและแรงบิดจะกลายเป็นศูนย์

ที่ไหน k ’= k_คือฉ₁^สองข^สอง/ w_s= ค่าคงที่

การสูญเสียพลังงาน Hysteresis และ Ph ใน Hysteresis Motor

การสูญเสีย Hysteresis ได้รับจาก

ป_ซ= k_ซฉ_สองข^1.6……… .6

หรือ

ป_ซ= k_ซsf₁ข^1.6… .. … .7

แรงบิดเนื่องจากฮิสเทอรีซิสได้รับจาก

Ґ_ซ= หน้า_ซ/ s w_s= k_ซฉ₁ข^1.6/ w_s= k ’’ = ค่าคงที่……… ..8

เราสามารถสังเกตได้จากสมการข้างต้นว่าหากแรงบิดที่พัฒนาขึ้นเนื่องจากการสูญเสียฮิสเทรีซิสยังคงคงที่จนกว่าแรงบิดจะถึงจุดสลายและด้วยความเร็วซิงโครนัสแรงบิดจะกลายเป็นศูนย์

Ph ใน Hysteresis Motor

การสูญเสียฮิสเทรีซิสที่เกิดขึ้นในมอเตอร์เป็นสัดส่วนโดยตรงกับพื้นที่หน้าตัดภายใต้เส้นโค้งฮิสเทรีซิส ซึ่งการสูญเสียเหล่านี้จะกระจายไปในรูปของความร้อน การสูญเสียสามารถหาได้จากสมการต่อไปนี้

พลังงานที่กระจายในโรเตอร์จะได้รับเป็น

W = N_sคือ_ซ(คือ_ซ= การสูญเสียฮิสเทรีซิสต่อการปฏิวัติ) ……… 9

โดยที่พลังงานจะกระจายไปในรูปของความร้อนซึ่งได้รับจาก

ป_ซ= W / t = N_sคือ_ซ/ 60 ………… 10

กำลังกลที่ขับเคลื่อนโรเตอร์ได้รับจาก

ป_ซ= 2Πน_sที_ซ/ 60 …… 11

ในการเทียบเคียงทั้งกำลังที่เราได้รับ

2Πน_sที_ซ/ 60 = น_sคือ_ซ/ 60 ……… 12

ที_ซ= ใบพัดออกแรงบิด [N-m] E_ซ= พลังงาน hysteresis

ลักษณะความเร็วแรงบิดของมอเตอร์ Hysteresis

ลักษณะความเร็วแรงบิดของมอเตอร์ฮิสเทรีซิสสามารถอธิบายได้โดยใช้กราฟต่อไปนี้โดยแกน x แสดงถึงแรงบิดและแกน y แสดงถึงความเร็ว

แรงบิดความเร็วลักษณะของมอเตอร์ hysteresis

• แรงบิด (เริ่มต้นและทำงาน) ที่สร้างขึ้นในมอเตอร์นี้มีค่าใกล้เคียงกัน
• แรงบิดที่เกิดจากมอเตอร์ฮิสเทรีซิสที่ความเร็วซิงโครนัสจะคงที่
• โรเตอร์แรงบิดเริ่มต้นและแรงบิดดึงออกจะเท่ากันในเงื่อนไขนี้ ดังนั้นมอเตอร์จึงทำงานโดยไม่มีเสียงรบกวนด้วยความเร็วคงที่

ข้อดี

ต่อไปนี้คือไฟล์ ข้อดีของมอเตอร์ฮิสเทอรีซิส

• ไม่มีการสั่นสะเทือนทางกล
• มันทำงานอย่างไม่มีเสียง
• ส่วนใหญ่เหมาะสำหรับการเร่งแรงเฉื่อย

ข้อเสีย

ต่อไปนี้คือไฟล์ ข้อเสียของมอเตอร์ฮิสเทอรีซิส

• เอาต์พุตที่ได้คือ¼เท่าของมอเตอร์เหนี่ยวนำ
• ขนาดเล็ก
• แรงบิดน้อยกว่า

การใช้งาน

ต่อไปนี้คือไฟล์ การใช้งานมอเตอร์ฮิสเทอรีซิส

• บันทึกผู้เล่น
• นาฬิกาไฟฟ้า
• อุปกรณ์จับเวลา ฯลฯ

คำถามที่พบบ่อย

1). การสูญเสียฮิสเทรีซิสคืออะไร?

เป็นการสูญเสียที่เกิดขึ้นเนื่องจากการดึงดูดและการทำให้เป็นแม่เหล็กของวัสดุขึ้นอยู่กับทิศทางของการไหลของกระแส

2). Schrage motor คืออะไร?

มอเตอร์ Schrage เป็นมอเตอร์คอมมิวเตเตอร์แบบโพลีเฟสที่มีลักษณะการปัดโดยที่โรเตอร์มีขดลวดสองเส้นอันหนึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายและอีกอันหนึ่งกับคอมมิวเตเตอร์

3). สาเหตุ hysteresis คืออะไร?

มันเกิดจากการทำให้เป็นแม่เหล็กและการขจัดแม่เหล็กของวัสดุขึ้นอยู่กับทิศทางการไหลของกระแส

4). มอเตอร์ฝืนซิงโครนัสคืออะไร?

เป็นมอเตอร์ซิงโครนัส AC ซึ่งแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล

5). หลักการของมอเตอร์ฮิสเทรีซิสคืออะไร?

มอเตอร์ฮิสเทรีซิสทำงานบนหลักการของการสูญเสียฮิสเทรีซิส (เป็นการสูญเสียที่เกิดขึ้นเนื่องจากการดึงดูดและการทำให้แม่เหล็กของวัสดุขึ้นอยู่กับทิศทางการไหลของกระแส)

มอเตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล บทความนี้แสดงภาพรวมเกี่ยวกับ มอเตอร์ฮิสเทรีซิสแบบซิงโครนัส ซึ่งทำงานบนหลักการของการสูญเสียฮิสเทรีซิส แรงบิดที่สร้างขึ้นจะคงที่ก่อนถึงความเร็วซิงโครนัสและกลายเป็นศูนย์หลังจากถึงความเร็วซิงโครนัส การสูญเสียฮิสเทรีซิสคือพื้นที่ใต้เส้นโค้ง B-H แรงบิด (เริ่มต้นและทำงาน) ที่สร้างขึ้นในมอเตอร์นี้มีค่าใกล้เคียงกัน ข้อได้เปรียบหลักคือทำงานได้อย่างไร้เสียง