موتور هیسترزیسی
موتور هیسترزیس
در یک موتور خاص دیگر از پدیده هیستریزیس برای تولید گشتاور مکانیکی استفاده میشود. روتور موتور هیستریزیس یک استوانه صاف از یک ماده مغناطیسی است که هیچ گونه دندانه، پیش آمدگی، یا سیم پیچی ندارد. استاتور موتور میتواند تکفاز یا سه فاز باشد، باید یک خازن دائمی همراه با یک سیم پیچی کمکی به کار برده شود تا حتی المقدور میدان مغناطیسی همواری تولید کند، این کار تلفات موتور را به شدت کم میکند.
موتور هیسترزیس
اساس کار موتور هیسترزیس:
وقتی موتور با سرعتی کمتر از سرعت سنکرون کار میکند، درون آن دو منبع گشتاور وجود دارد. بیشتر گشتاور در اثر هیستریزیس تولید میشود. وقتی که میدان مغناطیسی استاتور سطح روتور را جارو میکند، شار روتور نمیتواند دقیقا آن را تعقیب کند، چون فلز روتور تلف هیستریزیس زیادی دارد. هر چه تلف هیستریزیس ذاتی مادهی روتور بیشتر باشد، زاویه تاخیر میدان مغناطیسی روتور نسبت میدان مغناطیسی استاتور بیشتر میشود. چون میدان مغناطیسی روتور و استاتور در زوایای متفاوتی قرار دارند، در موتور یک گشتاور غیر صفر تولید میشود. علاوه بر آن میدان مغناطیسی استاتور در روتور جریان گردابی تولید میکند، واین جریانهای گردابی نیز میدان مغناطیسی خودشان را ایجاد میکنند، و گشتاور روتور بیشتر میشود. هر چه حرکت نسبی بین روتور و میدان مغناطیسی استاتور بیشتر باشد، جریانهای گردابی و گشتاور ناشی از آن بزرگترند.
استاتور موتور هیسترزیس که شامل سه قسمت می باشد: ۱- نگهدارنده ۲- حلقه هیسترزیس ۳-استاتور به همراه پیچه
خصوصیات موتور هیسترزیس:
تخمین سرعت موتور هیسترزیس سنکرون در حالت کارکرد آسنکرون
موتورهای هیسترزیس در گروه موتورهای سنکرون قرار میگیرند که معمولاً در سرعتهای بسیار بالا کار میکنند و کاربردهای مختلفی در صنعت دارند؛ از جمله توربین گازهای کوچک، سانتریفیوژهای سرعت بالا و … این موتورها اگرچه سنکرون هستند، اما در حالت آسنکرون نیز کار می کنند. در برخی کاربردهای خاص ممکن است موتور در حالت آسنکرون کار کند، بنابراین اطلاع از میزان سرعت آن ضروری خواهد بود. علاوه بر این، در این حالت استفاده از حسگرهای سرعت به دلیل نوع خاص بار و سختی نصب آن، غیر ممکن بوده و همچنین حضور حسگرهای سرعت اغلب هزینه و پیچیدگی سیستم درایو را افزایش میدهد.
مناسبترین روش برای تخمین سرعت، روش سیستم تطبیقی مدل مرجع (MRAS) میباشد که دقت مطلوب و بار محاسباتی کمتری دارد. برای اجرای کنترل برداری نیز، از روش کنترل برداری غیرمستقیم با اینورتر منبع ولتاژ کنترلشده با جریان استفاده میشود. این روش که پیچیدگی محاسباتی کمتری دارد و استفاده از حسگر موقعیت اثر هال نیز حذف شده است، نسبت به سایر روشها ارجح است. نتایج شبیهسازی نشان میهد درایو بدون حسگر ارائه شده، کنترل موتور هیسترزیس را در شرایط مختلف، تحت بارها و سرعتهای مختلف با دقت مناسب و خطایی کمتر از یک درصد انجام میدهد.