为何微波板沿随机方向启动?


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...或者在那里使用哪种类型的电动机?

我发现这种类型的电动机-通常用低压交流电(〜12V)供电,但有时需要230V的电压,在一些需要非常慢的旋转且动量有时很恒定的电器中-变色灯,微波炉板,冰淇淋搅拌机

它的有趣特性是它随机选择起始方向,并一直沿该方向旋转直到关闭为止,但是我从来没有遇到过它会卡在“不稳定的平衡”位置的情况。

那么,这种类型的电动机是什么,为什么它会以这种方式运行呢?


“随机选择开始方向”是什么意思?您是说单个电动机在您第一次打开时会旋转一个方向,而在您下次打开时会旋转另一个方向,并且您不了解它如何选择方向吗?
亚当·米勒 Adam Miller)

@AdamMiller:是的;我停下微波炉,在远端找到了热杯。我开始旋转它使其更靠近门,并且有一半的时间它会继续沿原始方向旋转,另一半它会反转。我曾经尝试确定规则,检查它是否记住了先前的方向并将其反转,但是“顺时针/逆时针”之间的选择似乎是完全随机的。
SF。

我不认为这是所有微波炉的普遍真理。您有什么品牌/型号?
克里斯·穆勒

@ChrisMueller:Clatronic MW 721,尽管对于我关注的4个不同模型的样本量,所有4个模型都表现出这种行为(但我现在找不到模型)。当它坏了时,我拆开了,电机是一个非常短,很宽的圆筒(大约2厘米高,直径5厘米)。我在一个花哨的“光纤灯”中找到了一个非常相似的电动机,它在灯泡和从顶部呈扇形展开的一束纤维之间旋转了一个彩色的透明圆盘,从而使它们的笔尖随着时间的推移随着颜色的变化而闪烁着,因为盘会过滤光。
SF。

(由于电机嗡嗡作响,我妈妈要求我禁用或卸下它,以使光纤仅发出白光,但灯保持安静,这就是为什么我拆开了它。)轴偏离圆柱中心。(我怀疑里面有一些齿轮)。
SF。

Answers:


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电动机往往是便宜的同步交流电动机。该设计利用交流极性的变化(从正相到负相,然后反向)在线圈中创建磁场,该磁场与多极永久磁铁相互作用。当线圈中的磁极移动时,磁体相应地移动(相反的方向吸引)。一旦移动,磁极就更容易吸引。永磁体固定在一根轴上,该轴经过多个齿轮以减少旋转并增加扭矩。

在此处输入图片说明

首先,马达的中间是一块板。在它的下面是塑料线轴的线圈。现在注意标记为1的孔。有些来自电动机外壳的底部,有些来自隐藏线圈的板上。该板将从线圈顶部吸收磁场,并将其传递到与之相连的散热片。底部壳体将从线圈底部吸收磁场,并将其传递到与其相连的散热片。这些交替的散热片形成同步电动机的定子。

可以在此视频中看到线圈和散热片:

https://www.youtube.com/watch?v=CzhcJDqQ_h0

电机改变方向有两个原因。首先,电机价格便宜,并且没有添加任何东西来迫使它朝一个方向运行。通常情况下,较昂贵的电机,其中一个齿轮会带有一个止动槽,以防止其倒退。如果启动错误,它将使电动机停顿AC相位的一半,然后继续执行应有的方式。

更相关的原因是双重的。第一,构成电机定子的散热片尺寸不相等。这是为了防止电动机卡住,向后移动以及以相等的转矩施加力。(如果您以相同的精确力和距离将汽车向前推,然后再向后推,则汽车将永远不会从那个位置移动,只需轻轻地来回摇摆即可)。由于永磁体可以停在这些大小不均的散热片之间,因此下次启动时,它将被单向拉动。而且由于电动机可以在AC相上的任何位置启动,因此取决于磁体相对于定子磁场的朝向,可以将其以一种或另一种方式拉动。

TLDR廉价电动机,没有方向性的停机装置,公差宽松,翅片/定子尺寸不均匀,并且交流电正或负启动相位不确定,会导致电动机沿任一方向随机启动


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可以使用三种类型的电动机,这两种电动机都可以做到这一点。这里使用的是其中之一(同步电动机),它是无刷直流电动机的子集。(错误的称呼是因为BLDCM的电动机中没有使用纯直流电)。

实际的电动机类型是同步电动机,由jpa正确识别。同步电动机是BLDCM(无刷直流电动机)的特例,下面将对此进行介绍。在一般情况下,BLDCM会从直流电源产生一个交流磁场-转子以固定速度跟随一个固定的频率磁场,或者从一个可变频率产生一个频率基于其当前转子速度并以这种方式应用的电源转子“追赶”由其自身运动产生的磁场。(相线/拉力允许速度变化-另一个问题)。在此处看到的同步电动机中,当电动机平放在表面上时,线圈的绕组轴垂直。线圈连接到交流市电(在这种情况下,通过变压器从低压交流电产生),因此可沿其轴线产生NS或SN磁化强度。极板是通过添加带有多个径向凸片的板而创建的-每个凸片都是一个极点。当线圈改变NS,SN,NS时,替代选项卡全部为N或全部为S,并且随着磁场的改变,NSNSNS ...项围绕圆周逐步移动。转子具有N和S个永磁极。这些最初与定子磁极处于相反相位,而当这些极性相反时,转子被吸引并排斥到一个凸耳位置。但是,如果完全对称,则转子上的N极可能被吸引到S的“左侧”或S的右侧。一旦旋转,它将优先选择极点的运动方向,但是启动时可以选择任意一种方式。和做。NS替代选项卡全部为N或全部为S,并且随着字段的变化,NSNSNS ... patterm围绕圆周逐步移动。转子具有N和S个永磁极。这些最初与定子磁极处于相反相位,而当这些极性相反时,转子被吸引并排斥到一个凸耳位置。但是,如果完全对称,则转子上的N极可能被吸引到S的“左侧”或S的右侧。一旦旋转,它将优先选择极点的运动方向,但是启动时可以选择任意一种方式。和做。NS替代选项卡全部为N或全部为S,并且随着字段的变化,NSNSNS ... patterm围绕圆周逐步移动。转子具有N和S个永磁极。这些最初与定子磁极处于相反相位,而当这些极性相反时,转子被吸引并排斥到一个凸耳位置。但是,如果完全对称,则转子上的N极可能被吸引到S的“左侧”或S的右侧。一旦旋转,它将优先选择极点的运动方向,但是启动时可以选择任意一种方式。和做。但是,如果完全对称,则转子上的N极可能被吸引到S的“左侧”或S的右侧。一旦旋转,它将优先选择极点的运动方向,但是启动时可以选择任意一种方式。和做。但是,如果完全对称,则转子上的N极可能被吸引到S的“左侧”或S的右侧。一旦旋转,它将优先选择极点的运动方向,但是启动时可以选择任意一种方式。和做。

定子极极性成功反转

NSNSNS ...
SNSNSN ...
NSNSNS ...

转子跟随定子的变化

(1)从这里

   NS     <- rotor in position 3-4
 SNSNSNSN <- Stator

(2a)到这里有效

  NS      <- rotor moves left to position 2-3
 NSNSNSN  <- Stator changes polarity from (1) 

(2b)但是,也是:

    NS     -> rotor moves right to position 4-5  
 NSNSNSNSN <- Stator changes polarity from (1)

在这种情况下,没有直流-磁场由交流市电提供,转子“追赶”旋转的交流场。


电机类型:

(1)过去最常用的-传统上是“阴影极”电动机可以使用,其中使用“凸脊”使磁场绕组的磁场失真,从而产生旋转的磁性“矢量”,转子跟随。在绕有励磁线圈的钢芯中的气隙处产生一匝导体,从而产生磁分流器。初次通电时,转子相对于气隙的位置将导致其沿一个或另一个方向跳动,一旦运动开始,旋转场就会增强该运动。

阴影极电动机简单,便宜,并且几乎已经存在。

阴影杆电机的出色外行介绍-Youtube视频。8分钟

遮阳极电机-维基百科

在此处输入图片说明

(2)可以使用无刷直流电动机(BLDCM)。

上述同步电动机是BLDCM的特例简单子集。在这两种情况下,永磁转子都遵循旋转的交流场。在“真” BLDCM中,通常通过切换DC来电子生成电子。在这些简单的同步电动机中,旋转磁场由交流电源通过变压器提供。

需要干净快速启动的电动机使用磁传感器,该磁传感器会给出方向和速度的绝对反馈。必须以正确方式旋转的电动机(例如磁盘驱动器电动机)可能会使用无传感器系统,该系统会从电动机绕组中提取反电动势电压,但其中包含的电路可检查旋转并在方向错误的情况下调整电源。不在乎方向并且希望成本最低的系统仅使用无传感器系统并接受出现的情况。



极有可能(1),除非有人在壳体内隐藏了整流电路-它们是交流电动机(这尤其令人惊讶;大多数交流设备用于电源电压,如果是12V,则是直流电。在这种情况下,它是12V交流电(写成电机标签上的RPM速度….. 5?)
SF.

1
...我已经检查了您提供的链接,看来阴影极电动机只能通过机械修改(翻转定子)才能逆转。通常,如果您使用AC,它将始终沿相同的方向开始-因此,除非有一些晦涩的变体,否则不是。
SF。

我有一个(非常)旧的时钟。背面有一个小旋钮,唯一的目的是在插入错误后以正确的方式旋转它。当没有人看的时候,您可以伸到它后面,然后以另一种方式旋转它,并且秒针将开始以原本完美的速度向后移动。
uhoh

与这种类型的电动机无关,但是我有一个标准的电池挂钟,不过该机制是逆时针运行的。一旦您意识到已完成的工作,就可以很容易地阅读时间,但是这完全是令人困惑的。
罗素·麦克马洪

4

它是同步交流电动机。它将以相对于交流频率(50 Hz或60 Hz)的精确速率旋转。这对于在变化的负载下(例如在微波炉中)保持旋转速率恒定很有用。

从上面的Wikipedia链接:

单相(或从单相衍生出的两相)定子绕组是可能的,但在这种情况下,旋转方向未定义,并且电机可能会沿任一方向启动,除非启动装置阻止这样做。


看来您已经正确识别了类型,它看起来就像链接页面上的第二张图片(我只是没有好的文字“同步电动机”)-现在,如果有人可以解释里面到底发生了什么,以便指示未定义...但我将在一个单独的问题中进行。
SF。

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我的伊莱克斯微波转盘在打开门时旋转而在关闭时停止时也遇到类似的问题。同样,在旋转时,您可以将其推向相反的方向。检查3个安全微型开关后,发现它们正常。注意电源极性,带电和中性线的互换都会影响这一点。我的电源插座是欧洲的,因此插头可以以任何方式插入,而不像美国或英国类型。令我惊讶的是,某些厨房设备可能对极性敏感。

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