3.6.2 Механическая характеристика гистерезисного двигателя.

3.6.3 Рабочие характеристики гистерезисного двигателя. Роль намагничивания на них.

Рабочие характеристики гистерезисных двигателей представлены на рисунке 3.2.4:

Рис. 2.38

В рабочем режиме гистерезис­ного микродвигателя при синхрон­ном вращении ротора к.п.д. и cos φ можно повысить путем под­магничивания ротора с помощью кратковременного (на 2 – 3 пери­ода) повышения значения магнит­ного потока статора за счет увеличения подводимого к статору на­пряжения. Подмагниченный ротор, как и ротор с постоянными маг­нитами синхронного микродвигателя, начинает активнее участво­вать в создании основного рабочего магнитного потока и тем са­мым разгружать обмотку статора от реактивного намагничивающе­го тока. Это соответствует смещению рабочей точки характеристи­ки двигателя из точки А в точку В на рис. 2.38.

3.6.4 Достоинства и недостатки гистерезисных двигателей

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).

Преимущества и недостатки гистерезисных двигателей. Достоинствами гистерезисных двигателей являются простота конструкции, надежность в работе, малый пусковой ток I_п /I_ном = 1,2 ÷ 1,5), плавность входа в синхронизм, бесшумность и сравнительно высокий КПД — до 60%. К недостаткам относятся повышенная стоимость из-за значительной стоимости магнитно-твердых сплавов и трудности их обработки, низкий cos φ (0,4—0,5) и склонность к качаниям при резких изменениях нагрузки. Гистерезисные двигатели выпускают на мощность до 2000 Вт и частоту 50, 400 и 500 Гц в трех- и двухфазном исполнениях.

4.1 Конструктивные особенности коллекторного двигателя переменного тока. Области применения. Особенности рабочего процесса.

Колле́кторный электродвигатель — синхронная электрическая машина, в которой датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

Коллекторные двигатели переменного тока  нашли свое широкое применение в различных видах бытовой техники:

• пылесосы;

• стиральные машины;

• шуруповерты;

• электродрели;

• строительные фены

и так далее.   Полученные Вами элементарные знания об устройстве таких электрических машин, помогут Вам в дальнейшем находить различные причины таких поломок и соответственно, находить способы их устранения.

Устройство коллекторного двигателя — переменного тока

Общее представление об устройстве коллекторного двигателя переменного тока наглядно можно получить из данного схематического изображения \рис.1\.

 Рис.1

4.2 Условия получение максимального момента.

4.3 Векторная диаграмм, зависимость

4.4 Универсальный коллекторный двигатель, сравнение рабочих характеристик.

4.5 Механические характеристики на постоянном и переменном токах.

5. Двигатели с полым, гладким и дисковым роторами. Достоинства и недостатки.

Асинхронный двигатель с полым немагнитным ротором

Ротор этого двигателя (рис.) представляет собой полый тонкостенный цилиндр 3, изготовленный из проводящего немагнитного материала, обычно сплавов алюминия. Полый ротор вращается в зазоре между магнитопроводами внешнего 1, и внутреннего 2 статоров, на одном из которых (в данном случае внешнем) имеется однофазная или многофазная обмотка. Электромагнитный момент, действующий на ротор, образуется в результате взаимодействия вращающегося поля с индуктированными в роторе вихревыми токами.Двигатель с полым немагнитным ротором применяется как исполнительный двигатель в различных автоматических устройствах. Широкому распространению двигателей способствует их чрезвычайно ценное свойство — малый момент инерции ротора. В отличие от двигателя с массивным ферромагнитным ротором толщина стенок полого немагнитного ротора во много раз меньше глубины проникновения даже при пуске двигателя. Поэтому вихревые токи при любых скольжениях распределяются по толщине стенок ротора практически равномерно, и его приведенное активное сопротивление R'2 не зависит от скольжения. Кроме того, индуктивное сопротивление рассеяния полого ротора Х2' исключительно мало, и при расчете двигателя им можно пренебречь.

Асинхронный двигатель

Приведенное активное сопротивление полого ротора R2 легко рассчитать, если пренебречь сопротивлением его торцевых частей и представить его состоящим из Z2 элементарных стержней.

Асинхронный двигатель с гладким ротором

Отличительной особенностью этих двигателей является то, что обмотка якоря у них располагается не в пазах (они отсутствуют), а укрепляется непосредственно на гладкой цилиндрической поверхности якоря с помощью клея-компаунда и бандажей. Такое расположение значительно уменьшает индуктивность обмотки, что приводит к улучшению коммутации и уменьшению электромеханической постоянной времени, т.е. повышению быстродействия двигателя. Недостатком двигателя с гладким беспазовым якорем является наличие значительного немагнитного промежутка на пути магнитного потока полюсов, который здесь складывается из воздушного зазора и толщины обмотки якоря. Исполнительные двигатели с гладким беспазовым якорем выпускаются как с электромагнитным возбуждением, так и с постоянными магнитами.

 Асинхронный двигатель с дисковым ротором

Двигатели не производиться на большие мощности т.к не могут развить большой момент.