PER motore è un dispositivo elettrico in cui l'ingresso è dato nella forma elettrica come corrente o tensione e l'uscita ottenuta è nella forma meccanica come coppia o forza. I motori elettrici sono classificati in due tipi e precisamente Motori DC come Brushless e Brushed e motori AC come motore AC sincrono e motore AC asincrono. I motori sincroni sono classificati in due tipi come non eccitato (riluttanza e isteresi) e corrente continua eccitata. I motori CA asincroni sono a induzione e commutatore. Un motore di isteresi è una sottoclassificazione del motore sincrono, questi motori sono utilizzati principalmente in un ambiente operativo silenzioso con velocità costante. Poche applicazioni del motore di isteresi sono una registrazione del suono e esperimenti che producono suoni come orologi elettrici, registratori, giradischi, ecc.
Cos'è il motore di isteresi?
Definizione: Un motore di isteresi funziona secondo il principio delle perdite di isteresi (è una perdita avvenuta per magnetizzazione e smagnetizzazione del materiale a seconda della direzione del flusso di corrente). Può funzionare sia monofase che trifase e in un ambiente operativo silenzioso, mantiene una velocità costante. La coppia generata nel motore è dovuta all'isteresi e alla corrente parassita indotta dall'avvolgimento dello statore. Esistono 4 tipi di motore di isteresi
- Tipo cilindrico
- Tipo di disco
- Tipo di campo circonferenziale
- Tipo di campo assiale
Caratteristica costruttiva del motore di isteresi
Le parti principali del motore di isteresi sono lo statore e il rotore, lo statore è simile al motore monofase o trifase (utilizzando un avvolgimento bilanciato a tre fasi). Dove motore monofase è classificato in due tipi di palo schermato e di tipo a capacità divisa permanente.
- Il vantaggio del motore del tipo a poli schermati è che occupa meno area e richiede meno costi, ma lo svantaggio è che la coppia generata non è uniforme causando un funzionamento rumoroso.
- Utilizzando un rotore di tipo capacitivo diviso, viene fornita un'alimentazione bifase di bilanciamento, che genera una coppia uniforme con un funzionamento silenzioso. Ma lo svantaggio di questo è che occupa più area e il costo è alto.
isteresi-motore
Il rotore è costituito da materiale di isteresi, contenente un numero di anelli di isteresi (costituiti da cromo duro o cobalto o acciaio) che ha un circuito di isteresi molto grande. Viene utilizzato per ridurre le perdite di correnti parassite. Poiché ha un peso maggiore per ovviare a questo inconveniente, utilizziamo un materiale amagnetico (noto anche come spider) costituito da alluminio, che è presente nella porzione centrale del motore. Il principale vantaggio di questo materiale amagnetico è che alleggerisce il peso del rotore, migliorando la velocità del motore e riducendo il valore di inerzia.
Principio di funzionamento del motore di isteresi
Il motore di isteresi si avvia come un motore a induzione monofase e funziona come un motore sincrono, si può osservare dalle seguenti condizioni.
principio di funzionamento
Condizione iniziale
Quando viene fornita un'alimentazione AC allo statore, viene generato un campo magnetico sia sugli avvolgimenti principali che ausiliari del motore sia del campo magnetico rotante costante. Inizialmente, i rotori iniziano con la coppia di correnti parassite e quindi raggiungono la coppia di isteresi. Una volta raggiunta la sincronizzazione, lo statore fa sincronizzare il rotore dove la coppia dovuta alla corrente parassita è zero.
Condizione di funzionamento allo stato stazionario
In condizioni di funzionamento stazionario (o sincrono condizione) lo statore induce poli sul rotore, dove l'effetto di isteresi prodotto nel circuito farà sì che il flusso rotorico sia in ritardo rispetto al flusso dello statore con un angolo α. Dove α è l'angolo tra i campi magnetici dello statore e del rotore (BS e BR). Quindi il rotore sperimenta attrazione verso lo statore rotante, con una coppia chiamata coppia di isteresi, che non dipende dalla velocità del rotore (maggiore è il magnetismo residuo, maggiore è la coppia di isteresi). La presenza di un'elevata ritenzione consente al motore di funzionare sia con velocità sincrona che normalmente.
Curva B-H
Equazione della coppia di isteresi nel motore di isteresi
L'equazione delle correnti parassite è data come
Pe= kefDueDueBDue……… 1
Dove
pere= costante
fDue= frequenza delle correnti parassite
B = densità di flusso
Lo sappiamo fDue= sf1……….Due
S = scorrimento, f1 = frequenza statore
Perciò Pe= keSDuef1DueBDue.. …… ..3
L'equazione della coppia è data da
Ґe= pem / s wS…… .4
Ґe= k's ……… 5
Dove la coppia è inversamente proporzionale allo scorrimento, il che significa che all'aumentare della velocità del rotore il valore della coppia diminuisce e anche se la velocità del motore raggiunge la velocità sincrona, lo scorrimento e la coppia diventano zero.
Dove k ’= kef1DueBDue/ wS= costante
Perdita di potenza di isteresi e Ph nel motore di isteresi
La perdita di isteresi è data da
Ph= khfDueB1.6……… .6
O
Ph= khsf1B1.6… ..… .7
La coppia dovuta all'isteresi è data da
Ґh= ph/ s wS= khf1B1.6/ wS= k ’’ = costante ……… ..8
Possiamo osservare dall'equazione di cui sopra che se la coppia che si sviluppa a causa della perdita di isteresi rimane costante fino a quando la coppia non raggiunge il punto di rottura, e alla velocità sincrona, la coppia diventa zero.
Ph in Isteresi Motore
Le perdite di isteresi generate nel motore sono direttamente proporzionali all'area della sezione trasversale sotto la curva di isteresi. Dove queste perdite vengono dissipate sotto forma di calore. Le perdite possono essere derivate dalle seguenti equazioni,
L'energia dissipata nel rotore è data come
W = NSEh(Eh= perdita di isteresi per giro) ……… 9
Dove la potenza viene dissipata sotto forma di calore dato da
Ph= W / t = NSEh/ 60 ………… 10
La potenza meccanica che aziona il rotore è data da
Ph= 2Π NSTh/ 60 …… 11
Uguagliando entrambi la potenza che otteniamo
2Π NSTh/ 60 = NSEh/ 60 ……… 12
Th= coppia esercitata dai rotori [N-m] Eh= energia di isteresi.
Caratteristica coppia-velocità del motore di isteresi
La caratteristica Coppia-Velocità del motore di isteresi può essere spiegata utilizzando il grafico seguente, dove l'asse x rappresenta la coppia e l'asse y rappresenta la velocità.
caratteristica-velocità-coppia-del-motore-isteresi
- La coppia (avviamento e marcia) generata in questo motore è approssimativamente la stessa.
- La coppia generata dal motore di isteresi a velocità sincrona è costante.
- Il rotore, la coppia di avviamento e la coppia di estrazione sono uguali in questa condizione. Quindi il motore funziona silenziosamente a velocità costante.
Vantaggi
I seguenti sono i file vantaggi del motore di isteresi
- Assenza di vibrazioni meccaniche
- Funziona silenziosamente
- Principalmente adatto per accelerare carichi inerziali
Svantaggi
I seguenti sono i file svantaggi del motore di isteresi
- L'uscita ottenuta è ¼ volte del motore a induzione
- Di piccole dimensioni
- La coppia è inferiore
Applicazioni
I seguenti sono i file applicazioni del motore di isteresi
- Giocatori record
- Orologi elettrici
- Dispositivi di temporizzazione, ecc.
Domande frequenti
1). Cosa sono le perdite per isteresi?
È una perdita avvenuta a causa della magnetizzazione e smagnetizzazione del materiale in funzione della direzione del flusso di corrente.
2). Cos'è il motore Schrage?
Un motore Schrage è un motore a commutatore polifase le cui caratteristiche sono shuntate, dove il rotore ha due avvolgimenti, uno collegato all'alimentazione e l'altro al commutatore.
3). Cosa causa l'isteresi?
È causato dalla magnetizzazione e dalla smagnetizzazione del materiale a seconda della direzione del flusso di corrente.
4). Cos'è un motore sincrono a riluttanza?
È un motore sincrono CA che converte la potenza elettrica in potenza meccanica
5). Qual è il principio dell'isteresi del motore?
Un motore di isteresi funziona secondo il principio delle perdite di isteresi (è una perdita avvenuta per magnetizzazione e smagnetizzazione del materiale a seconda della direzione del flusso di corrente).
Un motore è un dispositivo elettrico che converte l'energia elettrica in energia meccanica. Panoramica di questo articolo su motore sincrono di isteresi che funziona sul principio della perdita di isteresi. La coppia generata rimane costante prima di raggiungere la velocità sincrona e diventa zero dopo aver raggiunto la velocità sincrona. Le perdite per isteresi sono l'area sotto la curva B-H. La coppia (avviamento e marcia) generata in questo motore è approssimativamente la stessa. Il vantaggio principale è che funziona in modo silenzioso.
