Motor de histéresis

A Motor de histéresis es un motor síncrono con un entrehierro uniforme y sin excitación DC. Funciona tanto en suministro monofásico como trifásico. El par en un motor de histéresis se produce debido a la histéresis y la corriente de Foucault inducida en el rotor por la acción del flujo giratorio de los devanados del estator.

El funcionamiento del motor depende del funcionamiento del flujo magnético que gira continuamente. Para la operación de fase dividida, el devanado del estator del motor tiene dos suministros monofásicos. Este devanado del estator permanece continuamente conectado a la alimentación monofásica tanto en el arranque como en la marcha del motor.

El rotor del motor está formado por un cilindro liso de acero cromado y no tiene bobinado. Tiene una alta retentividad y debido a esto, es muy difícil cambiar las polaridades magnéticas una vez que son causadas por el flujo giratorio del rotor. El rotor del motor de histéresis se mueve sincrónicamente porque el polo del motor se bloquea magnéticamente con el estator que tiene polaridades opuestas.

Construcción del estator del motor de histéresis

El estator del motor de histéresis produce un campo magnético giratorio y es casi similar al estator del motor de inducción. Por lo tanto, el estator del motor está conectado a un solo suministro o al suministro trifásico. El motor trifásico produce un campo giratorio más uniforme en comparación con el suministro monofásico.
El devanado del estator del motor de histéresis monofásico está hecho del tipo de condensador dividido permanente o del tipo de polo sombreado. El capacitor se usa con un devanado auxiliar para producir un campo uniforme.

Construcción del rotor del motor de histéresis

El rotor del motor de histéresis consta de un núcleo de aluminio o algún otro material no magnético que lleva una capa de material magnético especial. La siguiente figura muestra el rotor del motor de histéresis:

La capa exterior tiene varios anillos delgados que forman un rotor laminado. El rotor del motor es un cilindro liso y no lleva devanados. El anillo está hecho de cromo duro o acero al cobalto que tiene un bucle de histéresis grande como se muestra en la siguiente figura:

Funcionamiento de un motor de histéresis

La siguiente ilustración muestra el funcionamiento básico de un motor de histéresis:

Cuando se alimenta al estator, se produce un campo magnético giratorio. Este campo magnético magnetiza el anillo del rotor e induce un polo en su interior. Debido a la pérdida de histéresis en el rotor, el flujo inducido del rotor va a la zaga del flujo giratorio del estator. El ángulo δ entre el campo magnético del estator BS y el campo magnético del rotor BR es responsable de la producción del par. El ángulo δ depende de la forma del bucle de histéresis y no de la frecuencia.

Por lo tanto, el valor de la fuerza coercitiva y la densidad de flujo residual del material magnético deben ser grandes. El material ideal tendría un bucle de histéresis rectangular como se muestra en el bucle 1 en la figura del bucle de histéresis. El campo magnético del estator produce corrientes de Foucault en el rotor. Como resultado, producen su propio campo magnético.

La pérdida por corrientes de Foucault está dada por la ecuación que se muestra a continuación:

Donde,

• k es una constante
• f2 es la frecuencia de la corriente de Foucault,
• B es la densidad de flujo,

Como la conocemos,

Donde, s es el deslizamiento y f1 es la frecuencia del estator.

Por lo tanto,

El torque viene dado por la ecuación que se muestra a continuación: Ahora, el par debido a la pérdida por histéresis está dado por la ecuación que se muestra a continuación:

El par debido a la histéresis se da como:

De la ecuación (1) está claro que el par es proporcional al deslizamiento. Por lo tanto, a medida que aumenta la velocidad del rotor, el valor de Ʈe disminuye. A medida que la velocidad del motor alcanza la velocidad síncrona, el deslizamiento se vuelve cero y el par también se vuelve cero.

A medida que el par del electroimán es desarrollado por el motor, se debe a la pérdida de histéresis y permanece constante en todas las velocidades del rotor hasta el par de ruptura. A la velocidad síncrona, el par de la corriente de Foucault es cero y solo está presente el par debido a la pérdida por histéresis.

Característica de velocidad de par del motor de histéresis

La curva de par de velocidad del motor se muestra a continuación:

Aquí, curva 1 es la curva ideal, y curva 2 es la curva práctica del motor de histéresis. La característica par-velocidad del motor de histéresis es diferente de la de un motor de inducción. Ya que, a la velocidad síncrona, el par desarrollado por un motor de inducción se vuelve cero, mientras que en el motor de histéresis, el par es constante a toda velocidad incluso a la velocidad síncrona. Por lo tanto, a partir de la curva, se ve que el rotor bloqueado, el par de arranque y el de extracción son iguales.

El nivel de ruido del motor de histéresis es muy bajo en comparación con el motor de inducción porque opera a una velocidad constante y su rotor es suave. Este tipo de motor es el motor monofásico más silencioso y de funcionamiento más suave, y se utiliza para equipos de reproducción de sonido de calidad como tocadiscos, grabadoras de cinta, etc. También se emplea en relojes eléctricos y otros dispositivos de tiempo.

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