Оглавление:
Синхронные гистерезисные двигатели
Синхронные гистерезисные двигатели. Существенные недостатки синхронных реактивных двигателей-большие габариты и масса на единицу эффективной мощности, низкие значения КПД и коэффициента мощности-ограничивают их применение в схемах автоматики. Поэтому в последние годы его часто заменяют синхронным гистерезисным двигателем. Под гистерезисным двигателем понимается двигатель с цилиндром или дисковым Ротором, выполненным из жесткого магнитного материала без обмоток. Крутящий момент, создаваемый гистерезисом при намагничивании стали Ротора, называется гистерезисом. По своему расположению эти двигатели мало чем отличаются от асинхронных двигателей с большими ферромагнитными роторами. Рис. 14.13.Сборный Ротор гистерезисного двигателя.
Трехфазная или двухфазная (конденсаторный вариант) обмотка помещается в неподвижный или полузакрытый слот статора. Людмила Фирмаль
- Ротор представляет собой магнитотвердый материал с большой остаточной индукцией и широкой петлей гистерезиса, с большей массой или собранный в sheet. To за исключением дорогих магнитотвердых материалов, Ротор часто состоит из втулки/(рис. 14.13) и огромного или сильно нагруженного кольца 2 на внешней стороне магнитотвердого материала. Воздушный зазор между статором и Ротором является равномерным и выбирается как можно ниже, чтобы уменьшить ток намагничивания. Возникновение гистерезисных моментов можно объяснить следующим образом: Представьте себе магнитное поле статора в виде 2 неподвижных полюсов магнита(рис.14.14).
Ферромагнитный Ротор, помещенный в это поле, намагничивается. Все базовые магниты намагниченного Ротора расположены вдоль магнитного поля статора(на рисунке 14.14 для наглядности показаны только 2 базовых Магнита). В результате взаимодействия магнитного поля полюса статора с базовым магнитом Ротора появляется только радиальная сила, притягивающая Ротор к полюсу статора, и не возникает крутящего момента. Здесь, например, если вы начнете вращать постоянный магнит по часовой стрелке, базовый Магнит Ротора будет вращаться в том же направлении. Однако в материалах с широкими петлями гистерезиса из-за большего молекулярного трения он несколько отстает от магнитного поля вращающихся полюсов статора. Поле Ротора Рисунок 14.14.To дано описание природы гистерезисного момента. Сумма всех базовых магнитов поворачивается на угол O относительно полюса статора (рис.14.14.6).
| Магнитоэлектрические синхронные двигатели. | Реактивно-гистерезисные двигатели. |
| Синхронные реактивные двигатели. | Шаговые двигатели. |
Примеры решения, формулы и задачи
| Решение задач | Лекции |
| Расчёт найти определения | Учебник методические указания |
- Это приводит к силе взаимодействия 0 и тангенциальной составляющей между магнитом элемента и полем статора, в дополнение к радиальной составляющей C} n = C}. 2 / = 2W 0 Касательная составляющая создает гистерезисный момент Mg = SFgr 1 sr 0, (14.10） Здесь P \ это N. S статор; F2-результирующий поток Ротора. При асинхронном вращении ротора реверсирование намагничивания приводит к потерям из-за гистерезиса и вихревых токов. Потери из-за гистерезиса пропорциональны частоте перемагничивания / 2 = M*, а вихревой ток пропорционален 2-мощности этой частоты、 Prg = Pr + Pb-5rg (a-1) H «52P P(5 = 1)» (14.1 1） Где Pr (a-1) и PB (n = 1) гистерезис и потери от вихря. Течение используя фикчированный Ротор. Как известно, электромагнитная сила Штосселя, передаваемая от статора к Ротору в асинхронном режиме работы двигателя, составляет、 п L> m = P B(5 = 1> *(14.12） Пять И электромагнитный момент двигателя * —V » 1?+5 «Ig = «’ + » * ■ / 4ЛЗ> Где A1G = Mv = P r (^ = 1） —Момент гистерезиса. $ Рив =а Момент от вихревых токов.
Природа момента MW такая же, как и у асинхронного двигателя с большим ферромагнитным Ротором. Это происходит за счет взаимодействия магнитного поля машины с вихревыми токами Ротора. Для синхронной частоты вращения ротора (5 = 0) этот момент равен нулю. Максимальным значением МВ из-за большого сопротивления Ротора будет начальный период активации(5 = 1). Из уравнения (14.13) видно, что величина гистерезисного момента определяется величиной гистерезисной потери, если она не зависит от скольжения 5 и, следовательно, не зависит от частоты вращения ротора и Ротор неподвижен.
Максимальное значение гистерезисного момента получается при изготовлении ротора с широкой петлей гистерезиса из магнитотвердого материала. Людмила Фирмаль
- В современных сплавах типа «викалла» она (рис.14.15, кривая 2) близка к идеальной, прямоугольной (кривая/).Поскольку обычная электрическая сталь используется в узких петлях гистерезиса (кривая 3), она не создает достаточного количества моментов гистерезиса при изготовлении сердечников роторов. В синхронном режиме гистерезисного двигателя действует только момент Mg, так как намагничивание Ротора, которое осуществляется магнитным полем статора, сохраняется за счет большой остаточной индукции. Поэтому гистерезисные двигатели аналогичны синхронным двигателям с обычными постоянными магнитами. киловольт Г ’ У * Один @ Один / * 1 ТДж // g / #11 //! /! / 1-1 / 1-1 / \ I / y 1 | // 1 11 II 11/1 （] // ] R ^ / 1 y 1 На рисунке 14.16 показаны механические свойства гистерезисного двигателя с последовательностью n = {(Mg \ Mn).
