Гистерезисный электродвигатель
Гистерезисный электродвигатель – это электродвигатель, в основе работы которого лежит явление гистерезиса. Главным отличием от обычного электродвигателя является необратимость всех процессов.
История создания гистерезисного электродвигателя
Сама теория гистерезиса была создана советскими учеными Н. С. Акуловым, Е. И. Кондорским, С. В. Вонсовским и многими другими. На основе их теорий и был позже создан гистерезисный электродвигатель.
Виды гистерезисных электродвигателей
Гистерезисные электродвигатели бывают трех видов, каждый из которых использует особый тип явления гистерезиса.
1. Электродвигатель, использующий магнитный гистерезис. Само явление такого гистерезиса основано на разнице между намагниченностью тела и магнитного поля. В этом типе электродвигателей под воздействием различных факторов происходит цикличное перемагничивание ферромагнетика, что приводит к потерям энергии на гистерезис. Сам магнитный гистерезис будет отличаться в зависимости от вида ферромагнетика, его термообработки, количества примесей и многих других факторов. Наиболее используемыми в магнитных гистерезисных электродвигателях ферромагнетиками являются электротехническая сталь, пермаллой, альни, алнико, магнико. В основе работы таких электродвигателей лежат три принципа. Это необратимость вращения, задержка роста зародышей перемагничивания и задержка смещения границ между доменами.
2. Электродвигатель, использующий упругий гистерезис. Основой работы этого типа гистерезисного электродвигателя состоит в том, что в некоторых зернах ферромагнетиков из-за деформации создаются остаточные напряжения. Для этого типа двигателя нет какого-либо единого стандарта материала.
3. Электродвигатель, использующий диэлектрический гистерезис. В них используются сегнетоэлектрики (тип электроизолирующих веществ), так как их зависимость от напряженности электромагнитного поля схожа с зависимостью ферромагнетиков от намагничивающего поля. И на основе сходства результатов процессов, происходящих с ферромагнетиками и сегнетоэлектриками, как раз и осуществляется работа диэлектрического гистерезисного электродвигателя.
Следующая глава >
info.wikireading.ru
Гистерезисный двигатель (ГД) — вид электрических машин, в основе работы которых лежит эффект магнитного гистерезиса. В гистерезисных двигателях вращающий момент возникает за счёт гистерезиса при перемагничивании ротора из магнитотвёрдого материала полем статора[1][2].
Гистерезисное преобразование энергии, в отличие от любого другого электромеханического преобразования, является универсальным, то есть синхронно — асинхронным. В асинхронном режиме оно, как и индукционное преобразование, имеет необходимым условием потери скольжения в подвижном элементе. Однако здесь потери скольжения пропорциональны лишь первой степени частоты, а не второй, как при индукционном преобразовании. Этим фактором обусловлены главным образом особенности характеристик гистерезисного преобразователя в асинхронном режиме.
В отличие от магнитоэлектрического преобразования энергии здесь допускается перемещение намагниченности подвижного элемента относительно его геометрических осей (пространственное перемагничивание). Эта особенность не позволяет распространять на синхронный режим общие закономерности магнитоэлектрического преобразования.
По сравнению с электромагнитным преобразованием отличие состоит в том, что проводимости подвижного элемента (ротора) по его геометрическим осям неоднозначны: они зависят от предыстории магнитного состояния ротора.
Совокупность этих особенностей приводит на практике к принципиальным отличиям в характеристиках, алгоритмах и средствах управления, выделяющим гистерезисный электропривод в самостоятельный класс электроприводов.
Достоинства гистерезисных двигателей[3]:
Недостатки гистерезисных двигателей[4]:
ru-wiki.ru
В. А. Прокудин.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
ГИСТЕРЕЗИСНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ — синхронный электродвигатель, у которого вращающий момент возникает в результате взаимодействия магнитного поля статора с намагниченным массивным ротором, выполненным из материала с широкой петлей гистерезиса. Гистерезисные электродвигатели… … Большой Энциклопедический словарь
гистерезисный электродвигатель — Неявнополюсный синхронный электродвигатель без обмотки возбуждения, ротор которого выполнен из магнитного материала с большим остаточным намагничиванием, пуск в ход которого осуществляется за счет потерь на гистерезис в роторе. [ГОСТ 27471 87]… … Справочник технического переводчика
гистерезисный электродвигатель — синхронный электродвигатель, у которого вращающий момент возникает в результате взаимодействия магнитного поля статора с намагниченным массивным ротором, выполненным из материала с широкой петлёй гистерезиса. Гистерезисные электродвигатели… … Энциклопедический словарь
ГИСТЕРЕЗИСНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ — синхронный электродвигатель, у к рого вращающий момент создаётся в результате взаимодействия магн. поля статора с намагниченным массивным ротором, выполненным из материала с широкой петлёй гистерезиса. Мощность Г. э. обычно не превышает неск.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Гистерезисный двигатель — Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетн … Википедия
dic.academic.ru
Гистерезисный двигатель (ГД) — вид электрических машин, в основе работы которых лежит эффект магнитного гистерезиса. В гистерезисных двигателях вращающий момент возникает за счёт гистерезиса при перемагничивании ротора из магнитотвёрдого материала полем статора[1][2].
Гистерезисное преобразование энергии, в отличие от любого другого электромеханического преобразования, является универсальным, то есть синхронно — асинхронным. В асинхронном режиме оно, как и индукционное преобразование, имеет необходимым условием потери скольжения в подвижном элементе. Однако здесь потери скольжения пропорциональны лишь первой степени частоты, а не второй, как при индукционном преобразовании. Этим фактором обусловлены главным образом особенности характеристик гистерезисного преобразователя в асинхронном режиме.
В отличие от магнитоэлектрического преобразования энергии здесь допускается перемещение намагниченности подвижного элемента относительно его геометрических осей (пространственное перемагничивание). Эта особенность не позволяет распространять на синхронный режим общие закономерности магнитоэлектрического преобразования.
По сравнению с электромагнитным преобразованием отличие состоит в том, что проводимости подвижного элемента (ротора) по его геометрическим осям неоднозначны: они зависят от предыстории магнитного состояния ротора.
Совокупность этих особенностей приводит на практике к принципиальным отличиям в характеристиках, алгоритмах и средствах управления, выделяющим гистерезисный электропривод в самостоятельный класс электроприводов.
Достоинства гистерезисных двигателей[3]:
Недостатки гистерезисных двигателей[4]:
wikiredia.ru
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «»)Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 июля 2015; проверки требуют 2 правки.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 июля 2015; проверки требуют 2 правки. Гистерезисный двигатель (ГД) — вид электрических машин, в основе работы которых лежит эффект магнитного гистерезиса. В гистерезисных двигателях вращающий момент возникает за счёт гистерезиса при перемагничивании ротора из магнитотвёрдого материала полем статора[1].
Гистерезисное преобразование энергии, в отличие от любого другого электромеханического преобразования, является универсальным, то есть синхронно — асинхронным. В асинхронном режиме оно, как и индукционное преобразование, имеет необходимым условием потери скольжения в подвижном элементе. Однако здесь потери скольжения пропорциональны лишь первой степени частоты, а не второй, как при индукционном преобразовании. Этим фактором обусловлены главным образом особенности характеристик гистерезисного преобразователя в асинхронном режиме.
В отличие от магнитоэлектрического преобразования энергии здесь допускается перемещение намагниченности подвижного элемента относительно его геометрических осей (пространственное перемагничивание). Эта особенность не позволяет распространять на синхронный режим общие закономерности магнитоэлектрического преобразования.
По сравнению с электромагнитным преобразованием отличие состоит в том, что проводимости подвижного элемента (ротора) по его геометрическим осям неоднозначны: они зависят от предыстории магнитного состояния ротора.
Совокупность этих особенностей приводит на практике к принципиальным отличиям в характеристиках, алгоритмах и средствах управления, выделяющим гистерезисный электропривод в самостоятельный класс электроприводов.
encyclopaedia.bid
Гистерезисный двигатель. просмотров - 79
Работа гистерезисного двигателя основана на действии гистерезисного момента.
Постоянный магнит создает поле статора, между полюсами расположен ротор (цилиндр) из магнитотвердого материала. Ротор в поле намагничивается. В нем появляются (возбуждаются) полюса и на ротор начинают действовать силы , направленные радиально к его поверхности (рис. 3.2.1).
Рисунок 3.2.1
В случае если полюсы постоянного магнита вращать вокруг ротора, то из-за явления магнитного запаздывания (гистерезиса) активная часть ротора не будет перемагничиваться одновременно с изменением поля, следовательно, появиться угол g (угол между осью ротора и осью внешнего поля), следовательно, будут изменяться и появится тангенциальные составляющие
. Эти составляющие
создадут гистерезисный момент (МГ).
Явление магнитного запаздывания состоит по сути в том, что частицы ферромагнитного материала (помещенные во внешнее магнитное поле), - это по сути элементарные магниты, стремятся ориентироваться в соответствии с направлением поля. Но их повороту в магнитотвердых материалах препятствуют силы молекулярного трения, следовательно необходима определенная МДС отставания перемагничивания ротора. Отставание характеризуется углом g равным .
Величина g зависит только от магнитных свойств материала ротора, следовательно от ширины петли гистерезиса.
Чем шире петля, тем больше угол.
1 – сплав викаллой (магнитотвердый)
2 – обычная сталь.
На преодоление сил молекулярного трения расходуется часть подводимой мощности, ᴛ.ᴇ. гистерезисные потери; величина их зависит от частоты перемагничивания ротора f2=f1S:
- гистерезисные потери при неподвижном роторе при S=1, ᴛ.ᴇ. в
режиме короткого замыкания. Электромагнитная мощность: - мощность, передаваемая ротору. Вращающий момент:
Роторы гистерезисных электродвигателей обычно делают сборными рисунок 3.2.2:
1 – магнитотвердая часть
2 – втулка ферромагнитная (алюминий или пластмасса)
3 – вал.
4– кольцо
Рисунок 3.2.2
Ротор может быть шихтованным и массивным.
В случае если массивный ротор, то в нем будут наводиться вихревые токи, которые взаимодействуют с полем статора и создают момент:
- потери на вихревые токи при S=1 (в режиме короткого замыкания)
- угловая синхронная скорость, рад/с.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, электромагнитный вращающийся момент гистерезисного двигателя создается совместным действием двух моментов:
механическая характеристика гистерезисного двигателя представлена на рисунке 3.2.3
Рисунок 3.2.3
Достоинства гистерезисного двигателя:
1. Может работать с синхронной и асинхронной частотами вращения. Асинхронная – неэкономична, т.к. большие потери на перемагничивание. Работу гистерезисного двигателя в синхронном режиме можно рассматривать как работу двигателя с постоянными магнитами.
2. Простота конструкции, надежность.
3. Большой пусковой момент и момент входа в синхронизм.
4. Плавность входа в синхронизм (отсутствие рывка).
5. Сравнительно большой КПД (до 60%).
6. Бесшумность в работе.
7. Малая кратность пускового тока (IПУСК/IНОМ=1,3…1,4)
Недостатки гистерезисного двигателя:
1. Низкий cosj=0,4…0,5 (большой намагничивающий ток).
2. Дороговизна магнита - твердых материалов и сложность их механической обработки.
3. Гистерезисные двигатели при резких колебаниях нагрузки склонны к качаниям, отсюда неравномерность хода (т.к. у гистерезисных двигателей нет пусковой клетки, которая при резких изменениях нагрузки работает как демпфер).
Рабочие характеристики гистерезисных двигателей представлены на рисунке 3.2.4:
Рисунок 3.2.4
Работа гистерезисного двигателя основана на действии гистерезисного момента. Постоянный магнит создает поле статора, между полюсами расположен ротор (цилиндр) из магнитотвердого материала. Ротор в поле намагничивается. В нем появляются (возбуждаются) полюса и на ротор... [читать подробенее]
oplib.ru
