ทำไมจานไมโครเวฟเริ่มต้นในทิศทางที่สุ่ม?

... หรือใช้มอเตอร์ชนิดใด

ฉันพบมอเตอร์ประเภทนี้ - มักขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำ AC (~ 12V) แต่ในบางครั้งมี 230V ในเครื่องใช้ไฟฟ้าหลายชนิดที่ต้องใช้การหมุนช้ามากและบางครั้งโมเมนตัมที่ยุติธรรม - หลอดไฟเปลี่ยนสีจานไมโครเวฟและ เครื่องผสมไอศครีม ...

คุณสมบัติที่ตลกของมันคือเลือกทิศทางเริ่มต้นโดยการสุ่มและหมุนไปในทิศทางนั้นจนกว่าจะปิด - แต่ฉันไม่เคยเจอสถานการณ์เมื่อมันติดอยู่ในตำแหน่ง "สมดุลที่ไม่เสถียร"

ดังนั้นมอเตอร์ประเภทนี้คืออะไรและทำไมมันจึงมีพฤติกรรมเช่นนั้น

มอเตอร์มีแนวโน้มที่จะเป็นมอเตอร์ AC แบบซิงโครนัสราคาถูก การออกแบบใช้การเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (ไปจากเฟสเป็นบวกและลบ) เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กในขดลวดซึ่งทำปฏิกิริยากับแม่เหล็กถาวรหลายขั้ว เมื่อขั้วแม่เหล็กเคลื่อนที่เป็นขดลวดแม่เหล็กก็จะเคลื่อนที่ตามไปด้วย เมื่อมันเคลื่อนที่แล้วมันจะดึงดูดขั้วแม่เหล็กได้ง่ายขึ้น แม่เหล็กถาวรติดอยู่กับเพลาซึ่งต้องผ่านหลายเกียร์เพื่อลดการหมุนและเพิ่มแรงบิด

ก่อนกลางมอเตอร์เป็นจาน ภายใต้มันเป็นขดลวดในกระสวยพลาสติก ตอนนี้สังเกตเห็นหลุมที่ทำเครื่องหมาย 1 มันมีครีบ บางตัวมาจากด้านล่างของตัวเรือนมอเตอร์บางตัวมาจากแผ่นที่ซ่อนคอยล์ แผ่นนั้นจะนำสนามแม่เหล็กจากด้านบนของขดลวดและส่งผ่านไปยังครีบที่เชื่อมต่อกับมัน ที่อยู่อาศัยด้านล่างจะใช้สนามแม่เหล็กจากด้านล่างของขดลวดและส่งผ่านไปยังครีบที่เชื่อมต่อกับมัน ครีบสลับเหล่านี้สร้างสเตเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัส

ขดนี้และครีบสามารถเห็นได้ในวิดีโอนี้:

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

มอเตอร์มีเหตุผลสองประการในการเปลี่ยนทิศทาง สิ่งแรกคือมอเตอร์มีราคาถูกและไม่มีสิ่งใดถูกเพิ่มเพื่อบังคับให้ไปในทิศทางเดียว โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ที่มีราคาแพงกว่าหนึ่งในเกียร์จะมีรอยหยุดซึ่งจะป้องกันไม่ให้ถอยหลัง มันจะถ่วงมอเตอร์ครึ่งหนึ่งของเฟส AC จากนั้นดำเนินการต่อตามที่ควรถ้าเริ่มผิดวิธี

เหตุผลที่เกี่ยวข้องมากขึ้นเป็นสองเท่า หนึ่งครีบที่ทำให้สเตเตอร์ของมอเตอร์มีขนาดไม่เท่ากัน นี่คือการป้องกันไม่ให้มอเตอร์ติดค้างเคลื่อนย้ายไปมาและแรงจากแรงบิดเท่ากัน (หากคุณดันรถหนึ่งทางจากนั้นดันกลับไปทางอื่นด้วยแรงและระยะทางที่เท่ากันรถจะไม่เคลื่อนที่จากจุดนั้นเพียงแค่โยกไปมาเบา ๆ ) เนื่องจากแม่เหล็กถาวรสามารถหยุดระหว่างครีบขนาดไม่เท่ากันครั้งต่อไปที่เริ่มมันจะถูกดึงไปทางใดทางหนึ่ง และเนื่องจากมอเตอร์สามารถเริ่มที่ใดก็ได้ในเฟส AC ดังนั้นขึ้นอยู่กับว่าแม่เหล็กหันหน้าไปทางใดเมื่อเทียบกับสนามแม่เหล็กสเตเตอร์จึงสามารถดึงได้ทางใดทางหนึ่ง

มอเตอร์ราคาถูก TLDR ที่ไม่มีเกียร์หยุดทิศทาง, ความคลาดเคลื่อนหลวม, การปรับขนาดครีบไม่สม่ำเสมอ / สเตเตอร์, และเฟสเริ่มต้น AC Positive หรือ Negative ที่ไม่แน่นอนทำให้มอเตอร์สุ่มเริ่มในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง

อาจใช้มอเตอร์สามประเภทซึ่งทั้งสองอย่างนี้สามารถทำได้ หนึ่งในเหล่านี้ (มอเตอร์ซิงโครนัส) มีการใช้วัดที่นี่และเป็นชุดย่อยของมอเตอร์ Brushless DC (เรียกชื่อผิดเนื่องจากไม่มี DC บริสุทธิ์ที่ใช้ในมอเตอร์ที่เหมาะสมใน BLDCM)

ประเภทมอเตอร์จริงเป็นมอเตอร์แบบซิงโครนัส มอเตอร์แบบซิงโครนัสเป็นกรณีพิเศษของ BLDCM (มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน DC) ที่ฉันอธิบายด้านล่าง ในกรณีทั่วไป BLDCM จะสร้างสนาม AC จากแหล่งจ่ายกระแสตรงไม่ว่าจะเป็นเขตข้อมูล frTequency คงที่ที่ใบพัดหมุนตามด้วยความเร็วคงที่หรือจากความถี่ตัวแปรแหล่งที่มีความถี่ขึ้นอยู่กับความเร็วของใบพัดปัจจุบันและนำไปใช้ในลักษณะดังกล่าว โรเตอร์ "ไล่" สนามที่ได้มาจากการเคลื่อนไหวของมันเอง (ระยะตะกั่ว / เด็กสามารถเปลี่ยนความเร็วได้ - อีกวัตถุหนึ่ง) ในมอเตอร์ซิงโครนัสที่เห็นที่นี่จะมีขดลวดที่มีแกนม้วนในแนวตั้งเมื่อมอเตอร์ตั้งอยู่บนพื้นผิวเรียบ ขดลวดเชื่อมต่อกับ (ในกรณีนี้คือแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับต่ำผ่านทรานเฟอร์เมอร์จาก) ไฟกระแสสลับเพื่อให้เกิดแม่เหล็ก NS หรือ SN ตามแกนของมัน เสาถูกสร้างขึ้นโดยการเพิ่มเพลทที่มีแถบรัศมีหลายอัน - แต่ละแท็บคือเสา เมื่อขดลวดเปลี่ยน NS, SN, NS แท็บทางเลือกคือ N ทั้งหมดหรือ S ทั้งหมดและในขณะที่สนามเปลี่ยนการเคลื่อนที่ของ NSNSNS ... patterm เป็นขั้นตอนรอบเส้นรอบวง ใบพัดมีขั้วแม่เหล็กถาวร N และ S สิ่งเหล่านี้เริ่มต้นในระยะตรงข้าม wrt ขั้วสเตเตอร์และเมื่อเหล่านี้กลับขั้วโรเตอร์จะถูกดึงดูดและผลักตำแหน่งหนึ่งแท็บออกไป อย่างไรก็ตามหากสมมาตรเต็มรูปแบบขั้ว N บนโรเตอร์อาจดึงดูด S ไปที่ "ซ้าย" หรือ S ไปทางขวา ขัดขืนการหมุนมันจะมีการตั้งค่าสำหรับเสาไปในทิศทางของการเคลื่อนไหว แต่เมื่อเริ่มต้นสามารถไปทางใดทางหนึ่ง และไม่ NS แท็บทางเลือกคือ N ทั้งหมดหรือ S ทั้งหมดและเมื่อฟิลด์เปลี่ยน NSNSNS ... patterm จะเคลื่อนที่เป็นขั้นตอนรอบ ๆ เส้นรอบวง ใบพัดมีขั้วแม่เหล็กถาวร N และ S สิ่งเหล่านี้เริ่มต้นในระยะตรงข้าม wrt ขั้วสเตเตอร์และเมื่อเหล่านี้กลับขั้วโรเตอร์จะถูกดึงดูดและผลักตำแหน่งหนึ่งแท็บออกไป อย่างไรก็ตามหากสมมาตรเต็มรูปแบบขั้ว N บนโรเตอร์อาจดึงดูด S ไปที่ "ซ้าย" หรือ S ไปทางขวา ขัดขืนการหมุนมันจะมีการตั้งค่าสำหรับเสาไปในทิศทางของการเคลื่อนไหว แต่เมื่อเริ่มต้นสามารถไปทางใดทางหนึ่ง และไม่ NS แท็บทางเลือกคือ N ทั้งหมดหรือ S ทั้งหมดและเมื่อฟิลด์เปลี่ยน NSNSNS ... patterm จะเคลื่อนที่เป็นขั้นตอนรอบ ๆ เส้นรอบวง ใบพัดมีขั้วแม่เหล็กถาวร N และ S สิ่งเหล่านี้เริ่มต้นในระยะตรงข้าม wrt ขั้วสเตเตอร์และเมื่อเหล่านี้กลับขั้วโรเตอร์จะถูกดึงดูดและผลักตำแหน่งหนึ่งแท็บออกไป อย่างไรก็ตามหากสมมาตรเต็มรูปแบบขั้ว N บนโรเตอร์อาจดึงดูด S ไปที่ "ซ้าย" หรือ S ไปทางขวา ขัดขืนการหมุนมันจะมีการตั้งค่าสำหรับเสาไปในทิศทางของการเคลื่อนไหว แต่เมื่อเริ่มต้นสามารถไปทางใดทางหนึ่ง และไม่ อย่างไรก็ตามหากสมมาตรเต็มรูปแบบขั้ว N บนโรเตอร์อาจดึงดูด S ไปที่ "ซ้าย" หรือ S ไปทางขวา ขัดขืนการหมุนมันจะมีการตั้งค่าสำหรับเสาไปในทิศทางของการเคลื่อนไหว แต่เมื่อเริ่มต้นสามารถไปทางใดทางหนึ่ง และไม่ อย่างไรก็ตามหากสมมาตรเต็มรูปแบบขั้ว N บนโรเตอร์อาจดึงดูด S ไปที่ "ซ้าย" หรือ S ไปทางขวา ขัดขืนการหมุนมันจะมีการตั้งค่าสำหรับเสาไปในทิศทางของการเคลื่อนไหว แต่เมื่อเริ่มต้นสามารถไปทางใดทางหนึ่ง และไม่

ขั้วขั้วสเตเตอร์กลับมาสำเร็จ

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

โรเตอร์ติดตามการเปลี่ยนแปลงสเตเตอร์

(1) จากที่นี่

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

(2a) ถึงที่นี่ถูกต้อง

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

(2b) แต่ก็เป็นเช่นนั้น:

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

ในกรณีนี้ไม่มี DC - สนามจะถูกตัดออกจากไฟ AC และโรเตอร์ "ไล่" สนามหมุน AC

ประเภทมอเตอร์:

(1) ปกติมากที่สุดในอดีต - ตามเนื้อผ้ามอเตอร์ "เสาแรเงา"อาจถูกนำมาใช้ในกรณีที่ "bodge" ถูกใช้เพื่อบิดเบือนสนามแม่เหล็กจากสนามที่คดเคี้ยวในลักษณะที่เวกเตอร์หมุนแม่เหล็กที่ผลิต โรเตอร์ดังนี้ การปัดแม่เหล็กทำด้วยการหมุนของตัวนำที่ airgap ในแกนเหล็กที่ขดลวดสนามอยู่ เมื่อมีการใช้กำลังครั้งแรกตำแหน่งของโรเตอร์ที่สัมพันธ์กับ airgap จะทำให้เกิดการกระตุกในทิศทางเดียวหรือทิศทางอื่นและเมื่อการเคลื่อนไหวเริ่มต้นสนามหมุนที่ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่นั้น

มอเตอร์แบบเสาสีเทานั้นเรียบง่ายราคาถูกและมีมานานแล้ว

แนะนำ laymans ที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับมอเตอร์เสาสีเทา - You tube video 8 นาที

มอเตอร์เสาสีเทา - Wikipedia

(2 ) อาจใช้มอเตอร์ DC แบบไร้แปรง (BLDCM)

มอเตอร์ซิงโครนัสที่อธิบายไว้ข้างต้นเป็นเซตย่อยง่ายๆของ BLDCM ในทั้งสองกรณีใบพัดแม่เหล็กถาวรจะติดตามสนาม AC ที่หมุน ใน 'จริง' BLDCM โดยปกติแล้ว fe \ ield จะถูกสร้างขึ้นทางอิเล็กทรอนิกส์โดยการสลับ DC ในมอเตอร์ซิงโครนัสที่เรียบง่ายเหล่านี้สนามหมุนจะถูกส่งมาจากไฟ AC ผ่านหม้อแปลง

มอเตอร์ที่ต้องการการเริ่มต้นที่รวดเร็วและสะอาดใช้เซ็นเซอร์แม่เหล็กที่ให้ข้อเสนอแนะอย่างสมบูรณ์เกี่ยวกับทิศทางและความเร็ว มอเตอร์ที่ต้องหมุนในทิศทางที่ถูกต้อง (เช่นมอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยดิสก์) อาจใช้ระบบไร้เซ็นเซอร์ที่ได้แรงดัน EMF กลับมาจากขดลวดมอเตอร์วงจร BUT จะรวมอยู่ในการตรวจสอบการหมุนและปรับกำลังไฟหากทิศทางเริ่มผิด ระบบที่ไม่สนใจทิศทางและต้องการต้นทุนต่ำที่สุดเพียงใช้ระบบไร้เซ็นเซอร์และยอมรับสิ่งที่เกิดขึ้น

มันเป็นมอเตอร์ AC แบบซิงโครนัส มันจะหมุนด้วยอัตราที่แม่นยำซึ่งสัมพันธ์กับความถี่ AC (50 Hz หรือ 60 Hz) สิ่งนี้มีประโยชน์ในการรักษาอัตราการหมุนคงที่ภายใต้แรงที่แตกต่างกันเช่นในเตาไมโครเวฟ

จากลิงค์ด้านบนของ Wikipedia:

ขดลวดสเตเตอร์แบบขดลวดเฟสเดียว (หรือสองเฟสเป็นไปได้ แต่ในกรณีนี้ทิศทางการหมุนไม่ได้ถูกกำหนดไว้และเครื่องอาจเริ่มต้นในทิศทางใดก็ได้เว้นแต่จะได้รับการป้องกันจากการเตรียมการเริ่มต้น

มีปัญหาที่คล้ายกันกับจานหมุนไมโครเวฟของอิเลคโทรลักซ์หมุนเมื่อเปิดประตูและหยุดเมื่อปิด ในขณะที่หมุนคุณสามารถบังคับให้มันไปในทิศทางตรงกันข้าม หลังจากตรวจสอบความปลอดภัย 3 ไมโครซึ่งพบว่าตกลง ได้สังเกตุว่ากระแสไฟฟ้าหลักที่มีชีวิตและเป็นกลางเปลี่ยนอิทธิพลนี้ ปลั๊กไฟหลักที่ฉันมีอยู่ในยุโรปจึงสามารถเสียบปลั๊กได้รอบไม่เหมือนในสหรัฐอเมริกาหรืออังกฤษ สิ่งนี้ทำให้ฉันประหลาดใจว่าอุปกรณ์ครัวบางชนิดสามารถไวต่อกระแสไฟฟ้าได้