Гистерезисных двигателей

Так как ротор имеет большое активное сопротивление, то Мя достигает максимума при 5 == 1, т. е. в начальный момент пуска. Поэтому гистерезисные двигатели по сравнению с другими имеют малый пусковой ток (1,2 ч- 1,5) /ном- К их преимуществам относятся также плавность входа в синхронизм и бесшумность в работе.

В некоторых устройствах бывают необходимы синхронные ма-цины, главным образом двигатели, небольшой мощности, исчисляемой ваттами или долями ватта. Их называют микромашинами. 3 качестве микромашин применяют специальные синхронные маши-ш без обмотки возбуждения. Рассмотрим синхронные реактивные i гистерезисные двигатели.

§ 10,4. ГИСТЕРЕЗИСНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Следовательно, момент Мас зависит от скольжения, а момент МР не зависитотскольжения ( 10.8, б); наибольшего значения вращающий момент Мрез достигает в начальный момент пуска, т.е. при s=l. Гистерезисные двигатели мо-

гателей являются простота конструкции, надежность в работе, малый пусковой ток (/п//ном = 1,2-т- 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 cosrp (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.

• У двигателей с шихтованным цилиндром из магнитотвердого материала асинхронный момент практически отсутствует. Двигатели с массивным цилиндром могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режимах, в последнем случае их момент увеличивается. Однако при асинхронном режиме перемагничивание кольца, выполненного из магнитотвердого материала, связано с большими потерями, поэтому гистерезисные двигатели обычно работают в синхронном режиме или в асинхронном при небольшом скольжении.

Применяя специальные магнитные материалы, можно в микродвигателях получить достаточно большие гисте-резисные моменты. Гистерезисные двигатели рассмотрены в § 4.23.

Гистерезисные двигатели. Недостатком синхронных двигателей являются их плохие пусковые свойства.

Гистерезисные двигатели сочетают в себе положительные качества асинхронных двигателей (хорошие пусковые характеристики) и синхронных двигателей — высокие энергетические показатели в установившемся режиме.

Гистерезисные двигатели выполляются на мощности до десятков ватт. Конструкция статора обычная. Ротор выполняется в виде диска или цилиндра, состоящего из втулки /, изготовленный из магнитомягкого материала, и магнитопровода 2, изготовленного из викаллоя или другого магнитного материала, обладающего свойствами, сходными с викаллоем ( 4.97).

Гистерезисные двигатели выпускаются нескольких серий на частоту 50 и 400 Гц в трех-и однофазном исполнении. В табл. 4.11 приведены некоторые данные отдельных гистерезисных двигателей серий Г и ГТ (нагре-востойкие).

Статор гистерезисных двигателей выполняется так же, как и у асинхронных двигателей малой мощности. Вращающееся магнитное поле машины создается двух-или трехфазной обмоткой статора. Ротор представляет собой сплошной цилиндр 1 из меди или машино-

Как недостатки гистерезисных двигателей следует отметить высокую стоимость (из-за применения дорогостоящих магнитотвердых спла-

Ротор гистерезисных двигателей выполнен из магнитотвердого материала. Вращающий момент образуется за счет перемагничива-

Принцип действия и устройство. Гистерезисным двигателем называют синхронный двигатель, вращающий момент которого создается за счет явления гистерезиса при перемагничивании ферромагнитного материала ротора. Статор в гистерезисном двигателе ( 10.7, а) выполняется так же, как и в других машинах переменного тока; обмотка статора может быть трех-или двухфазной (с конденсатором в одной из фаз). Ротор двигателя ( 10.7, б) представляет собой стальной цилиндр, выполненный из магнитно-твердого материала (имеющего широкую петлю гистерезиса) без обмотки. Применение обычной электротехнической стали для изготовления ротора не позволяет получить достаточно большой электромагнитный момент, поэтому используют специальные магнитно-твердые сплавы. С целью экономии дорогих специальных сплавов роторы гистерезисных двигателей выполняют сборными: в виде массивного или шихтованного (из отдельных изолированных пластин) кольца, насаженного на стальную или алюминиевую втулку. В гистерезисном двигателе при синхронной частоте вращения ротор намагничивается под действием магнитного поля статора. При этом из-за явления гистерезиса (молекулярного трения) ось намагничивания отста-

Гистерезистые двигатели ( XI 1.40). В схе-мах автоматики получили широкое распростронение гистерезистые двигатели, ротор которых имеет ци-5 линдр, выполненный из магнитотвердого материала (например, из викаллоя). С целью экономии дорогостоящего магнитотвердого материала роторы обычно делают сборными. Они состоят из втулки 5 и наружного массивного или шихтованного цилиндра 4 из магнитотвердого материала. Зазор между статором и ротором равномерный по всей окружности. Статор у гистерезисных двигателей такой же, как у других синхронных и асинхронных двигателей.

Существенными преимуществами гистерезисных двигателей по сравнению с синхронными других типов являются большие моменты пусковой и входа в синхронизм, плавность входа в синхронизм, малый пусковой ток, простота конструкции, надежность в эксплуатации, бесшумность при работе, высокий к. п. д. (достигающий 65% для двигателей мощностью 100 em), малые вес и габарит. К недостаткам следует отнести склонность ротора к качаниям. Особенно это имеет место, когда цилиндр из магнитотвердого материала выполнен шихтованным, так как токи в стали ротора оказываются малыми, а их демпфирующее действие незначительным. Недостатком является также малый cos ф, не превышающий обычно 0,5. В асинхронном режиме коэффициент мощности низок вследствие малой магнитной проницаемости ротора, а в синхронном — из-за сравнительно малой н. с. цилиндра ротора.

Недостатком гистерезисных двигателей является то, что при нагрузках, близких к номинальным, эти области намагничивания могут

Таблица 4.11. Технические Данные гистерезисных двигателей серий Г и ГТ

Гистерезисные двигатели выпускаются нескольких серий на частоту 50 и 400 Гц в трех-и однофазном исполнении. В табл. 4.11 приведены некоторые данные отдельных гистерезисных двигателей серий Г и ГТ (нагре-востойкие).

Основной гистерезисный вращающий момент Мг в гистерезис-ном двигателе создается за счет взаимодействия вращающегося магнитного поля статора с магнитным полем ротора, возникающим в результате его намагничивания полем статора [2]. Кроме основного гистерезисного момента у гистерезисных двигателей со сплошным (не шихтованным) ротором имеется еще момент от вихревых токов — асинхронный момент, возникающий в результате взаимодействия вращающегося поля статора с наведенными вихревыми токами в теле ротора. Значение этого момента не велико и не постоянно. Так как активное сопротивление ротора велико (SKP>1), то момент максимален при пуске и равен нулю при синхронизме (см. 6.12).

Преимуществами синхронных гистерезисных двигателей, которые способствовали их быстрому распространению в технике, являются: большой пусковой момент и момент входа в синхронизм, плавность входа в синхронизм — отсутствие рывка, незначительное изменение тока (20—30%) при изменении нагрузки от короткого замыкания (пуск) до холостого хода, сравнительно высокий КПД