Warum startet die Mikrowellenplatte in zufälliger Richtung?

... oder welcher Motortyp wird dort eingesetzt?

Ich fand diesen Motortyp - normalerweise mit Niederspannung (~ 12 V), aber manchmal mit 230 V betrieben - in mehreren Geräten, die eine sehr langsame Drehung und manchmal einen angemessenen Impuls erfordern - eine Farbumkehrlampe, die Mikrowellenplatte, eine Eismixer ...

Das lustige daran ist, dass es die Startrichtung nach dem Zufallsprinzip auswählt und sich in diese Richtung dreht, bis es ausgeschaltet wird - aber ich habe nie eine Situation erlebt, in der es in der Position "Unstable Balance" stecken bleiben würde.

Also, was ist dieser Motortyp und warum verhält er sich so?

Der Motor ist in der Regel ein billiger Synchron-Wechselstrommotor. Das Design nutzt die Verschiebung der Wechselstrompolarität (von positiven zu negativen Phasen und zurück), um ein Magnetfeld in einer Spule zu erzeugen, das mit einem mehrpoligen Permanentmagneten zusammenwirkt. Wenn sich die magnetische Polarität in der Spule verschiebt, bewegt sich der Magnet entsprechend (Gegensätze ziehen sich an). Sobald es sich bewegt, ist es für die Magnetpole einfacher, sich anzuziehen. Der Permanentmagnet ist an einer Welle befestigt, die mehrere Zahnräder durchläuft, um Drehungen zu reduzieren und das Drehmoment zu erhöhen.

Erstens ist die Mitte des Motors eine Platte. Darunter befindet sich eine Spule in Plastikspule. Beachten Sie nun das mit 1 gekennzeichnete Loch. Es hat Flossen. Einige kommen vom Boden des Motorgehäuses, andere von der Platte, die die Spule verbirgt. Diese Platte nimmt das Magnetfeld von der Oberseite der Spule auf und leitet es an die daran angeschlossenen Lamellen weiter. Das untere Gehäuse nimmt das Magnetfeld vom Boden der Spule auf und leitet es an die daran angeschlossenen Lamellen weiter. Diese abwechselnden Lamellen bilden die Statoren des Synchronmotors.

Die Spule und die Flossen sind in diesem Video zu sehen:

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

Es gibt zwei Gründe, warum der Motor die Richtung ändert. Das erste ist, dass der Motor billig ist und nichts hinzugefügt wurde, um ihn zu zwingen, in eine Richtung zu fahren. In der Regel teurere Motoren, eines der Zahnräder wird eine Stopp-Kerbe haben, die verhindert, dass es rückwärts geht. Dies würde den Motor für die Hälfte der Wechselstromphase zum Stillstand bringen und dann so weitermachen, wie es sollte, wenn er falsch startet.

Die relevanteren Gründe sind zweierlei. Erstens sind die Lamellen, die die Statoren des Motors bilden, nicht gleich groß. Dies soll verhindern, dass der Motor klemmt, sich zurückbewegt und ein gleiches Drehmoment erzeugt. (Wenn Sie ein Auto in die eine Richtung schieben und es dann mit der gleichen Kraft und Distanz in die andere Richtung zurückschieben, bewegt sich das Auto niemals von dieser Stelle aus, sondern schaukelt nur vorsichtig hin und her.) Da der Permanentmagnet zwischen diesen ungleich großen Rippen anhalten kann, wird er beim nächsten Start in die eine oder andere Richtung gezogen. Und da der Motor an einer beliebigen Stelle in der Wechselstromphase starten kann, kann er abhängig von der Ausrichtung des Magneten im Vergleich zum Statormagnetfeld in die eine oder andere Richtung gezogen werden.

Ein billiger TLDR-Motor ohne Richtungsstoppgetriebe, mit losen Toleranzen, ungleichmäßiger Lamellen- / Statorauslegung und ungewisser positiver oder negativer Wechselstromstartphase führt dazu, dass der Motor zufällig in beide Richtungen startet

Es können drei Motortypen verwendet werden, von denen beide dies tun könnten. Einer von diesen (der Synchronmotor) wird hier verwendet und ist eine Teilmenge des bürstenlosen Gleichstrommotors. (Eine falsche Bezeichnung, da in einem BLDCM-Motor kein reiner Gleichstrom verwendet wird).

Der tatsächliche Motortyp ist ein Synchronmotor, der von jpa korrekt identifiziert wird. Der Synchronmotor ist ein Sonderfall des BLDCM (Brushless DC Motor), den ich weiter unten beschreibe. Im allgemeinen Fall erzeugt ein BLDCM ein Wechselstromfeld aus einer Gleichstromquelle - entweder ein festes Frequenzfeld, dem der Rotor mit fester Drehzahl folgt, oder aus einer variablen Frequenz eine Quelle, deren Frequenz auf der aktuellen Rotordrehzahl basiert und auf diese Weise angelegt wird dass der Rotor das aus seiner eigenen Bewegung abgeleitete Feld "jagt". (Phasenleitung / Lad erlaubt Geschwindigkeitsänderung - ein anderes Thema). In dem hier gezeigten Synchronmotor befindet sich eine Spule mit vertikaler Wicklungsachse, wenn der Motor flach auf einer Oberfläche sitzt. Die Spule ist mit dem Wechselstromnetz (in diesem Fall Niederspannung über ein Transfomer) verbunden und erzeugt so alternativ eine NS- oder SN-Magnetisierung entlang ihrer Achse. Pole werden durch Hinzufügen von Platten mit mehreren radialen Laschen erstellt - jede Lasche ist eine Pole. Wenn die Spule NS, SN, NS wechselt, sind die alternativen Registerkarten alle N oder alle S, und wenn sich das Feld ändert, bewegt sich das Muster NSNSNS ... schrittweise um den Umfang. Der Rotor hat N- und S-Permanentmagnetpole. Diese befinden sich anfänglich in entgegengesetzter Phase zu den Statorpolen, und wenn diese die Polarität umkehren, wird der Rotor angezogen UND stößt in eine Position zurück, die eine Lasche entfernt ist. Bei vollständiger Symmetrie könnte jedoch ein N-Pol des Rotors vom S zu seiner "linken" oder vom S zu seiner rechten Seite angezogen werden. Beim Drehen wird der Pol in seiner Bewegungsrichtung bevorzugt, kann aber beim Starten in beide Richtungen verlaufen. Und tut. NS Die alternativen Registerkarten sind alle N oder alle S, und wenn sich das Feld ändert, bewegt sich das Muster NSNSNS ... schrittweise um den Umfang. Der Rotor hat N- und S-Permanentmagnetpole. Diese befinden sich anfänglich in entgegengesetzter Phase zu den Statorpolen, und wenn diese die Polarität umkehren, wird der Rotor angezogen UND stößt in eine Position zurück, die eine Lasche entfernt ist. Bei vollständiger Symmetrie könnte jedoch ein N-Pol des Rotors vom S zu seiner "linken" oder vom S zu seiner rechten Seite angezogen werden. Beim Drehen wird der Pol in seiner Bewegungsrichtung bevorzugt, kann aber beim Starten in beide Richtungen verlaufen. Und tut. NS Die alternativen Registerkarten sind alle N oder alle S, und wenn sich das Feld ändert, bewegt sich das Muster NSNSNS ... schrittweise um den Umfang. Der Rotor hat N- und S-Permanentmagnetpole. Diese befinden sich anfänglich in entgegengesetzter Phase zu den Statorpolen, und wenn diese die Polarität umkehren, wird der Rotor angezogen UND stößt in eine Position zurück, die eine Lasche entfernt ist. Bei vollständiger Symmetrie könnte jedoch ein N-Pol des Rotors vom S zu seiner "linken" oder vom S zu seiner rechten Seite angezogen werden. Beim Drehen wird der Pol in seiner Bewegungsrichtung bevorzugt, kann aber beim Starten in beide Richtungen verlaufen. Und tut. Bei vollständiger Symmetrie könnte jedoch ein N-Pol des Rotors vom S zu seiner "linken" oder vom S zu seiner rechten Seite angezogen werden. Beim Drehen wird der Pol in seiner Bewegungsrichtung bevorzugt, kann aber beim Starten in beide Richtungen verlaufen. Und tut. Bei vollständiger Symmetrie könnte jedoch ein N-Pol des Rotors vom S zu seiner "linken" oder vom S zu seiner rechten Seite angezogen werden. Beim Drehen wird der Pol in seiner Bewegungsrichtung bevorzugt, kann aber beim Starten in beide Richtungen verlaufen. Und tut.

Die Polaritäten der Statorpole werden nacheinander umgekehrt

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

Rotor folgt Statorwechseln

(1) Von hier aus

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

(2a) Bis hierher gilt

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

(2b) Aber so ist es:

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

In diesem Fall gibt es keinen Gleichstrom - das Feld wird vom Wechselstromnetz gespeist und der Rotor "jagt" das rotierende Wechselstromfeld.

Motortypen:

(1) In der Vergangenheit am gebräuchlichsten - Traditionell kann ein "schattierter Pol" -Motor verwendet werden, bei dem ein "Schlag" verwendet wird, um das Magnetfeld von einer Feldwicklung so zu verzerren, dass ein rotierender magnetischer "Vektor" erzeugt wird, der die Rotor folgt. Ein magnetischer Shunt wird mit einer Leiterwindung am Luftspalt im Stahlkern erzeugt, auf den die Feldspule gewickelt ist. Wenn die Kraft zum ersten Mal angelegt wird, bewirkt die Rotorposition relativ zum Luftspalt, dass er in die eine oder andere Richtung ruckt, und sobald die Bewegung begonnen hat, verstärkt das resultierende Drehfeld diese Bewegung.

Spaltpolmotoren sind einfach, billig und gibt es schon fast immer.

Hervorragende Laieneinführung in Spaltpolmotoren - You Tube Video. 8 Minuten.

Schattenpolmotoren - Wikipedia

(2) Ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDCM) kann verwendet werden.

Der oben beschriebene Synchronmotor ist eine einfache Teilmenge eines BLDCM im Sonderfall. In beiden Fällen folgt ein Permanentmagnetrotor einem rotierenden Wechselfeld. In einem "echten" BLDCM wird das Feld normalerweise elektronisch durch Schalten von Gleichstrom erzeugt. Bei diesen einfachen Synchronmotoren wird das Drehfeld über einen Transformator aus dem Wechselstromnetz gespeist.

Motoren, die einen sauberen Schnellstart benötigen, verwenden Magnetsensoren, die eine absolute Rückmeldung über Richtung und Geschwindigkeit geben. Motoren, die sich in die richtige Richtung drehen müssen (z. B. Scheibenantriebsmotor), können sensorlose Systeme verwenden, die EMK-Spannungen von den Motorwicklungen ableiten. ABER es ist eine Schaltung enthalten, um die Drehung zu überprüfen und die Stromversorgung anzupassen, wenn die Richtung falsch beginnt. Systeme, die sich nicht um Richtung kümmern und die niedrigste Kosten wünschen, verwenden nur ein sensorloses System und akzeptieren, was kommt.

Es ist ein Wechselstrom - Synchronmotor . Es dreht sich mit einer genauen Geschwindigkeit relativ zur Wechselstromfrequenz (50 Hz oder 60 Hz). Dies ist nützlich, um die Schleudergeschwindigkeit bei unterschiedlichen Belastungen konstant zu halten, z. B. in einem Mikrowellenherd.

Von oben genanntem Wikipedia-Link:

Eine einphasige (oder aus einer einphasigen) Statorwicklung abgeleitete Zweiphasenwicklung ist möglich, aber in diesem Fall ist die Drehrichtung nicht definiert und die Maschine kann in beide Richtungen starten, sofern dies nicht durch die Startanordnungen verhindert wird.

Hatte ein ähnliches Problem mit meinem electrolux Mikrowellen-Drehteller, der sich beim Öffnen der Tür drehte und beim Schließen stoppte. Auch beim Drehen können Sie es in die entgegengesetzte Richtung zwingen. Nach Überprüfung der 3 Sicherheitsmikroschalter, die in Ordnung befunden wurden. Habe bemerkt, dass Netzpolarität, Live und Neutral vertauscht dies beeinflusst. Die Steckdosen, die ich habe, sind europäisch, so dass der Stecker nicht wie in den USA oder in Großbritannien eingesteckt werden kann. Dies hat mich davon überzeugt, dass einige Küchengeräte polaritätsempfindlich sein können.