に エンジン は、入力が電流や電圧などの電気的形式で与えられ、得られる出力がトルクや力などの機械的形式で与えられる電気デバイスです。電気モーターは2つのタイプに分類されます。 DCモーター ブラシレス&ブラッシュドおよび同期ACモーターや非同期ACモーターなどのACモーターのように。同期モーターは、非励起(リラクタンスとヒステリシス)と直流励起の2つのタイプに分類されます。非同期ACモーターは、誘導および整流子です。ヒステリシスモーターは同期モーターの下位分類であり、これらのモーターは主に一定速度のノイズのない動作環境で使用されます。ヒステリシスモーターの用途のいくつかは、電気時計、テープレコーダー、レコードプレーヤーなどのような録音および音生成実験です。
ヒステリシスモーターとは何ですか?
定義: ヒステリシスモーターは、ヒステリシス損失の原理で動作します(電流の流れの方向に応じて、材料の磁化と消磁によって発生する損失です)。単相または三相のいずれかを使用して操作でき、ノイズのない動作環境では、一定の速度を維持します。モーターに発生するトルクは、固定子巻線によって誘導されるヒステリシスと渦電流によるものです。ヒステリシスモーターには4種類あります
- 円筒型
- ディスクタイプ
- 円周-フィールドタイプ
- 軸-フィールドタイプ
ヒステリシスモーターの構造上の特徴
ヒステリシスモーターの主要部分は固定子と回転子であり、固定子は単相または三相(三相平衡巻線を使用)モーターに似ています。どこ 単相モーター 隈取磁極タイプと永久分割容量タイプの2種類に分類されます。
- 隈取磁極型モーターのメリットは、占有面積が少なく、コストもかからないことですが、発生するトルクが均一でなく、動作音が大きくなるというデメリットがあります。
- 分割容量型ローターを使用することにより、バランスのとれた二相電源が提供され、ノイズのない動作で均一なトルクを生成します。しかし、これの欠点は、それがより多くの領域を占有し、コストが高いことです。
ヒステリシスモーター
ローターはヒステリシス材料でできており、非常に大きなヒステリシスループを持つ多数のヒステリシスリング(硬質クロムまたはコバルトまたは鋼でできています)が含まれています。渦電流損失を低減するために使用されます。この欠点を克服するために重量が大きいため、モーターの中央部分に存在するアルミニウム製の非磁性材料(スパイダーとも呼ばれます)を使用します。この非磁性材料の主な利点は、モーターの速度を向上させ、慣性の値を減らすことにより、ローターの重量を軽くすることです。
ヒステリシスモーターの動作原理
ヒステリシスモーターは単相誘導モーターのように始動し、同期モーターのように動作します。これは次の条件から観察できます。
動作原理
開始条件
固定子にAC電源が供給されると、モーターの主巻線と補助巻線の両方に磁界が発生し、一定の回転磁界が発生します。最初、ローターは渦電流トルクで始まり、次にヒステリシストルクに達します。同期に達すると、固定子は回転子を同期させ、渦電流によるトルクはゼロになります。
定常状態の実行条件
定常状態の実行状態(または 同期 条件)固定子は回転子に極を誘導します。回路で生成されるヒステリシス効果により、回転子磁束は角度αで固定子磁束より遅れます。ここで、αは固定子と回転子の磁場(BSとBR)の間の角度です。したがって、ローターは、ローターの速度に依存しないヒステリシストルクと呼ばれるトルクで、回転するステーターに向かって引力を経験します(残留磁気が高いほど、ヒステリシストルクは高くなります)。高い保持力の存在により、モーターは同期速度で動作するか、正常に動作します。
B-Hカーブ
ヒステリシスモーターのヒステリシストルクの方程式
渦電流方程式は次のように与えられます
Pです= kですf二二B二………1
どこ
にです=定数
f二=渦電流の周波数
B =磁束密度
私達はことを知っています f二= sf1………。二
S =スリップ、f1 =固定子周波数
したがって、 Pです= kですs二f1二B二..……..3
トルク方程式は次の式で与えられます。
Ґです= pですm / s ws…….4
Ґです= k's………5
トルクがスリップに反比例する場合、つまり、ローター速度が増加するとトルクの値が減少し、モーター速度が同期速度に達すると、スリップとトルクはゼロになります。
どこ k ’= kですf1二B二/ ws=定数
ヒステリシスモーターのヒステリシス電力損失とPh
ヒステリシス損失はによって与えられます
Ph= khf二B1.6……….6
または
Ph= khsf1B1.6… ..… 。7
ヒステリシスによるトルクは次の式で与えられます。
Ґh= ph/ s ws= khf1B1.6/ ws= k ’’ =定数………..8
上記の式から、ヒステリシス損失によって発生するトルクがブレークダウンポイントに達するまで一定のままである場合、同期速度でトルクがゼロになることがわかります。
ヒステリシスモーターのPh
モーターで発生するヒステリシス損失は、ヒステリシス曲線下の断面積に正比例します。これらの損失が熱の形で放散される場合。損失は次の式から導き出すことができます。
ローターの散逸エネルギーは次のように与えられます
W = NsISh(ISh= 1回転あたりのヒステリシス損失)………9
によって与えられる熱の形で電力が放散される場所
Ph= W / t = NsISh/ 60…………10
ローターを駆動する機械的動力は、
Ph=2ΠNsTh/ 60……11
私たちが得る両方の力を等しくすることで
2ΠNsTh/ 60 = NsISh/ 60………12
Th=ローターのトルク[N-m] Eh=ヒステリシスエネルギー。
ヒステリシスモーターのトルク速度特性
ヒステリシスモーターのトルク-速度特性は、次のグラフを使用して説明できます。ここで、x軸はトルクを表し、y軸は速度を表します。
ヒステリシスモーターのトルク速度特性
- このモーターで発生するトルク(始動と運転)はほぼ同じです。
- 同期速度でヒステリシスモーターによって生成されるトルクは一定です。
- この状態では、ローター、始動トルク、引き抜きトルクは等しくなります。したがって、モーターは一定速度で無音で動作します。
利点
以下は ヒステリシスモーターの利点
- 機械的振動がない
- ノイズなしで動作します
- 主に慣性荷重の加速に適しています
短所
以下は ヒステリシスモーターのデメリット
- 得られる出力は誘導電動機の1/4倍です
- サイズが小さい
- トルクが少ない
アプリケーション
以下は ヒステリシスモーターの用途
- レコードプレーヤー
- 電気時計
- 計時装置等
よくある質問
1)。ヒステリシス損失とは何ですか?
これは、電流の流れの方向に応じて、材料の磁化と消磁によって発生する損失です。
2)。シュレージモーターとは何ですか?
シュレージモーターは、特性がシャントされた多相整流子モーターであり、ローターには2つの巻線があり、1つは電源に接続され、もう1つは整流子に接続されます。
3)。ヒステリシスの原因は何ですか?
これは、電流の流れの方向に応じて、材料の磁化と減磁が原因で発生します。
4)。同期リラクタンスモーターとは何ですか?
電力を機械的動力に変換するAC同期モーターです
5)。ヒステリシスモーターの原理は何ですか?
ヒステリシスモーターは、ヒステリシス損失の原理で動作します(電流の流れの方向に応じて、材料の磁化と減磁によって発生する損失です)。
モーターは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機器です。この記事の概要 同期ヒステリシスモーター これはヒステリシス損失の原理に基づいて機能します。発生するトルクは、同期速度に達する前は一定であり、同期速度に達するとゼロになります。ヒステリシス損失は、B-H曲線の下の領域です。このモーターで発生するトルク(始動と運転)はほぼ同じです。主な利点は、無音で動作することです。