Почему микроволновая плита запускается в случайном направлении?

15

... или какой тип двигателя используется там?

Я обнаружил этот тип двигателя - обычно работающий от низковольтного переменного тока (~ 12 В), но иногда от 230 В, в нескольких приборах, которые требуют очень медленного вращения, а иногда и достаточного количества оборотов - цветовая лампа, микроволновая плита, смеситель для мороженого ...

Самое смешное в этом то, что он выбирает начальное направление случайным образом и продолжает вращаться в этом направлении до тех пор, пока не выключится, но я никогда не сталкивался с ситуацией, когда он застревал в положении «неустойчивого баланса».

Итак, что это за тип мотора и почему он так себя ведет?

Научная фантастика
источник
Что вы подразумеваете под «случайным образом выбирает начальное направление»? Вы имеете в виду, что отдельный двигатель будет вращаться в одном направлении при первом включении, а затем при следующем включении, и вы не понимаете, как он выбирает направление?
Адам Миллер
@AdamMiller: Да; Я останавливаю микроволновку и нахожу горячую чашку возле дальнего конца. Я начинаю вращать его ближе к двери, и половину времени он будет продолжать вращаться в первоначальном направлении, а другая половина повернет вспять. Однажды я попытался определить правило, проверив, запоминает ли оно предыдущее направление и изменило его, но выбор между «по часовой стрелке / против часовой стрелки» кажется совершенно случайным.
SF.
Я не думаю, что это общая истина всех микроволн. Какой бренд / модель у вас есть?
Крис Мюллер
@ChrisMueller: Clatronic MW 721, хотя для выборки из 4 разных моделей, где я обратил на это внимание, все 4 демонстрировали такое поведение (но я не буду сейчас находить модели). Я разобрал один, когда он сломался, и двигатель был очень коротким, широким цилиндром (около 2 см в высоту, 5 см в диаметре). Я нашел очень похожий мотор в причудливой «лампе из оптического волокна», вращая разноцветный прозрачный диск между колбой и пучком волокон, развевающихся сверху, так что их кончики сияли с течением времени, изменяя цвета, как различные цвета на диск будет фильтровать свет.
SF.
(так как мотор раздражающе гудел, моя мама попросила меня отключить или убрать его, чтобы волокна светились только белым светом, но лампа осталась тихой, поэтому я разобрал ее.) Еще одна вещь, мотор ось не в центре от цилиндра. (Я подозреваю, что есть некоторые механизмы внутри).
SF.

Ответы:

11

Двигатель имеет тенденцию быть дешевым синхронным двигателем переменного тока. Конструкция использует сдвиг полярности переменного тока (переход от положительной фазы к отрицательной и обратно) для создания магнитного поля в катушке, которая взаимодействует с многополюсным постоянным магнитом. Когда магнитная полярность смещается в катушке, магнит движется соответственно (противоположности притягиваются). Когда оно движется, магнитным полюсам легче притягиваться. Постоянный магнит прикреплен к валу, который проходит через несколько зубчатых колес, чтобы уменьшить вращение и увеличить крутящий момент.

введите описание изображения здесь

Во-первых, середина двигателя представляет собой пластину. Под ним катушка в пластиковой катушке. Теперь обратите внимание на отверстие, помеченное 1. У него есть плавники. Некоторые приходят с нижней части корпуса двигателя, некоторые с пластины, которая скрывает катушку. Эта пластина возьмет магнитное поле с вершины катушки и передаст его ребрам, соединенным с ней. Нижний корпус отведет магнитное поле от нижней части катушки и передаст его ребрам, соединенным с ним. Эти чередующиеся ребра создают статоры синхронного двигателя.

Катушка и плавники можно увидеть в этом видео:

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

У двигателя есть две причины для изменения направления. Во-первых, двигатель дешевый, и ничего не было добавлено, чтобы заставить его двигаться в одном направлении. Как правило, более дорогие двигатели, одна из передач будет иметь выемку для остановки, которая будет препятствовать обратному движению. Он остановит двигатель на половину фазы переменного тока, а затем продолжит работу, как следует, если он запустится неправильно.

Более важные причины двояки. Во-первых, ребра, из которых изготовлены статоры двигателя, не равны по размеру. Это сделано для того, чтобы двигатель не застревал, не двигался назад и не давил усилие с одинаковым моментом. (Если вы толкаете машину в одну сторону, а затем толкаете ее в другую сторону с той же точной силой и расстоянием, машина никогда не сдвинется с этой точки, просто осторожно покачивайтесь назад и вперед). Поскольку постоянный магнит может остановиться между этими ребрами неравномерного размера, при следующем запуске он будет тянуться так или иначе. И поскольку двигатель может запускаться где угодно на фазе переменного тока, поэтому в зависимости от того, как магнит обращен по сравнению с магнитным полем статора, его можно тянуть так или иначе.

Недорогой двигатель TLDR без направленного останова, слабых допусков, неравномерного размера ребра / статора и неопределенного переменного тока. Пусковая или отрицательная фаза запуска приводит к случайному запуску двигателя в любом направлении.

CDE
источник
6

Можно использовать три типа двигателя, оба из которых могут это сделать. Один из них (Синхронный двигатель) - это wat, который используется здесь и является подмножеством бесщеточного двигателя постоянного тока. (Неправильное название, так как в двигателе BLDCM не используется чистый постоянный ток).

Фактический тип двигателя - это синхронный двигатель, правильно идентифицированный с помощью jpa. Синхронный двигатель - это особый случай BLDCM (бесщеточный двигатель постоянного тока), который я опишу ниже. В общем случае BLDCM генерирует поле переменного тока из источника постоянного тока - либо поле с фиксированной частотой, за которым ротор следует с фиксированной скоростью, ИЛИ из переменной частоты источник, частота которого основана на текущей скорости ротора и применяется таким образом что ротор "преследует" поле, которое получается из его собственного движения. (Фазовый отвод / парень позволяет менять скорость - другой предмет). В синхронном двигателе, видимом здесь, есть катушка с вертикальной осью обмотки, когда двигатель лежит на поверхности. Катушка подключается к (в данном случае низковольтному переменному току через трансфомер от) сети переменного тока, поэтому альтернативно производит намагничивание NS или SN вдоль своей оси. Полюса создаются путем добавления пластин с несколькими радиальными вкладками - каждая вкладка является полюсом. Когда катушка меняет NS, SN, NS, все альтернативные вкладки - это N или все S, и когда поле меняет шаблон NSNSNS ..., он перемещается по окружности ступеньками. Ротор имеет полюса с постоянным магнитом N и S. Они первоначально находятся в противоположной фазе относительно полюсов статора, и когда они изменяют полярность, ротор притягивается и отталкивается до положения на расстоянии одного выступа. Однако, если он полностью симметричен, полюс N на роторе может быть притянут к S слева или слева. Во вращении он будет иметь предпочтение полюсу в его направлении движения, но при запуске может пойти в любую сторону. И делает. NS альтернативные вкладки - все N или все S, и, поскольку поле изменяется, шаблон NSNSNS ... перемещается ступеньками по окружности. Ротор имеет полюса с постоянным магнитом N и S. Они первоначально находятся в противоположной фазе относительно полюсов статора, и когда они изменяют полярность, ротор притягивается и отталкивается до положения на расстоянии одного выступа. Однако, если он полностью симметричен, полюс N на роторе может быть притянут к S слева или слева. Во вращении он будет иметь предпочтение полюсу в его направлении движения, но при запуске может пойти в любую сторону. И делает. NS альтернативные вкладки - все N или все S, и, поскольку поле изменяется, шаблон NSNSNS ... перемещается ступеньками по окружности. Ротор имеет полюса с постоянным магнитом N и S. Они первоначально находятся в противоположной фазе относительно полюсов статора, и когда они изменяют полярность, ротор притягивается и отталкивается до положения на расстоянии одного выступа. Однако, если он полностью симметричен, полюс N на роторе может быть притянут к S слева или слева. Во вращении он будет иметь предпочтение полюсу в его направлении движения, но при запуске может пойти в любую сторону. И делает. Однако, если он полностью симметричен, полюс N на роторе может быть притянут к S слева или слева. Во вращении он будет иметь предпочтение полюсу в его направлении движения, но при запуске может пойти в любую сторону. И делает. Однако, если он полностью симметричен, полюс N на роторе может быть притянут к S слева или слева. Во вращении он будет иметь предпочтение полюсу в его направлении движения, но при запуске может пойти в любую сторону. И делает.

Полярности полюса статора последовательно меняются

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

Ротор следует за изменениями статора

(1) отсюда

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

(2а) Здесь действует

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

(2b) Но так же:

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

В этом случае нет постоянного тока - поле питается от сети переменного тока, и ротор «гоняет» вращающееся поле переменного тока.


Типы мотора:

(1) Самое обычное в прошлом - Традиционно можно использовать двигатель с «затененным полюсом», когда «бодж» используется для искажения магнитного поля от обмотки поля таким образом, что создается вращающийся магнитный «вектор», что ротор следует. Магнитный шунт создается с помощью поворота проводника на воздушном зазоре в стальном сердечнике, на который намотана полевая катушка. При первом включении питания положение ротора относительно воздушного зазора приведет к его рывку в том или ином направлении, и как только начнется движение, вращающееся поле, которое в результате усиливает это движение.

Двигатели с затененными полюсами просты, дешевы и существуют практически всегда.

Отличные введение дилетантов в затененные полюсные электродвигатели - Вы трубка видео. 8 минут

Затененные Полюс Моторс - Википедия

введите описание изображения здесь

(2) Может использоваться бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDCM).

Описанный выше синхронный двигатель является частным подмножеством BLDCM. В обоих случаях ротор с постоянным магнитом следует за вращающимся полем переменного тока. В «истинной» BLDCM поле обычно генерируется электронным способом путем переключения постоянного тока. В этих простых синхронных двигателях вращающееся поле подается от сети переменного тока через трансформатор.

Двигатели, которым требуется быстрый быстрый запуск, используют магнитные датчики, которые обеспечивают абсолютную обратную связь по направлению и скорости. Двигатели, которые должны вращаться в правильном направлении (например, двигатель с дисковым приводом), могут использовать системы без датчиков, которые получают напряжения обратной ЭДС из обмоток двигателя, НО схема включена для проверки вращения и регулировки питания, если направление начинается неправильно. Системы, которые не заботятся о направлении и требуют минимальных затрат, просто используют систему без датчиков и принимают то, что приходит.


Рассел МакМахон
источник
Скорее всего (1), если кто-то не спрятал цепь выпрямителя внутри корпуса - это были двигатели переменного тока (что особенно удивительно; большинство устройств переменного тока предназначены для сетевого напряжения, и если оно составляет 12 В постоянного тока. В данном случае это было 12 В переменного тока (как написано) на этикетке на двигателе, наряду с частотой вращения около .... 5?).
SF
1
... Я проверил ссылки, которые вы предоставили, и кажется, что двигатель с заштрихованными полюсами обратим только механической модификацией (переворачивая статор). Обычно, если вы применяете AC, он всегда начинается в одном и том же направлении - поэтому, если это не какой-то неясный вариант, это не так.
SF.
У меня были (очень) старые часы, как это. За спиной была небольшая ручка, единственная цель которой состояла в том, чтобы закрутить ее правильным образом после того, как она была подключена, если она началась неправильно. Вы можете тянуться за ним, когда никто не смотрит, и крутить его по-другому, и секундная стрелка начнет двигаться назад с идеальной скоростью.
ухо
Не связанный с этим типом мотора, но у меня были настенные часы с батарейным питанием, которые были стандартными, КРОМЕ этого механизма работал против часовой стрелки. Время можно прочитать достаточно легко, как только вы поймете, что было сделано, но в остальном это было совершенно смущающим.
Рассел МакМэхон
4

Это синхронный двигатель переменного тока . Он будет вращаться с точной скоростью относительно частоты переменного тока (50 Гц или 60 Гц). Это полезно для поддержания постоянной скорости вращения при различных нагрузках, например, в микроволновой печи.

Сверху ссылка на Википедию:

Возможна однофазная (или двухфазная, полученная из однофазной) обмотка статора, но в этом случае направление вращения не определено, и машина может запускаться в любом направлении, если этого не препятствуют пусковые устройства.

JPA
источник
Кажется, вы правильно определили тип, он выглядит точно так же, как второе изображение на связанной странице (у моего просто не было хорошего написания «синхронный двигатель») - теперь, если кто-то может объяснить, что именно происходит внутри, так что направление не определено ... но я сделаю это в отдельном вопросе.
SF.
0

У меня была похожая проблема с моим микроволновым поворотным столом Electrolux, который вращался при открытии двери и останавливался при закрытии. Также во время вращения вы можете заставить его в противоположном направлении. После проверки 3 безопасных микропереключателей, которые были найдены в порядке. Заметили, что полярность сети, живая и нейтральная поменялись местами. Сетевые розетки у меня европейские, поэтому вилку можно вставлять как угодно, не так, как в США или Великобритании. Это убедило меня, что некоторые кухонные принадлежности могут быть чувствительны к полярности.

Мик Скотт
источник