Magneti z reluktančnim motorjem

Preklopni reluktančni motor je posebna vrsta motorja, katerega rotor je sestavljen iz več parov polov, pri čemer je vsak par polov sestavljen iz magneta in upora. Preklopni reluktančni motorji se običajno uporabljajo v aplikacijah, ki zahtevajo visok začetni navor in visoko učinkovitost, kot so električna vozila in industrijski pogoni.

V reluktančnem motorju s preklopom so magneti običajno trajni magneti in se uporabljajo za ustvarjanje stalnega magnetnega polja. Magnetni upori so izdelani iz magnetnih materialov, ki jih krmili električni tok za prilagajanje jakosti in smeri magnetnega polja. Ko tok teče skozi odpor, se magnetizem odpora poveča, kar ustvari močno magnetno polje, ki privlači magnet k odporu, ki meji nanj. Ta proces povzroči vrtenje rotorja, ki poganja motor.

Magnet igra vlogo pri ustvarjanju trajnega magnetnega polja v motorju s preklopno reluktanco, ki upornost prilagaja moč in smer magnetnega polja za nadzor delovanja motorja.

Osnovni princip delovanja impulznega reluktančnega motorja

Preklopni uporni motor (Switched Reluctance Motor, SRM) električnega vozila ima preprosto strukturo. Stator ima strukturo koncentriranega navitja, medtem ko rotor nima nobenega navitja. Struktura preklopnega reluktančnega motorja in indukcijskega koračnega motorja sta nekoliko podobna in oba uporabljata magnetno vlečno silo (največja sila) med različnimi mediji pod delovanjem magnetnega polja za ustvarjanje elektromagnetnega navora.

Stator in rotor stikalnega reluktančnega motorja sta sestavljena iz laminatov silicijeve jeklene pločevine in imata strukturo izstopajočega pola. Poli statorja in rotorja motorja s preklopno reluktanco so različni, tako stator kot rotor imata majhno zobato površino. Rotor je sestavljen iz visokomagnetnega železnega jedra brez tuljav. Na splošno ima rotor dva pola manj kot stator. Obstaja veliko kombinacij statorjev in rotorjev, pogosti sta zgradba šestih statorjev in štirih rotorjev (6/4) ter struktura osmih statorjev in šestih rotorjev (8/6).

Preklopni reluktančni motor je vrsta motorja za krmiljenje hitrosti, ki je bil razvit po enosmernem motorju in brezkrtačnem enosmernem motorju (BLDC). Raven moči izdelkov sega od nekaj vatov do več sto kw in se pogosto uporabljajo na področju gospodinjskih aparatov, letalstva, vesolja, elektronike, strojev in električnih vozil.

Sledi načelu, da je magnetni tok vedno zaprt vzdolž poti z največjo magnetno prepustnostjo in ustvarja magnetno vlečno silo, da se oblikuje elektromagnetni navor navora in odpora. Zato je njegovo strukturno načelo, da se mora upornost magnetnega vezja čim bolj spremeniti, ko se rotor vrti, zato preklopni uporni motor sprejme strukturo dvojnega izstopajočega pola, število polov statorja in rotorja pa je različno.

Krmilno stikalno vezje je pretvornik, ki skupaj z napajalnikom in navitjem motorja tvori glavni napajalni tokokrog. Detektor položaja je pomembna značilna komponenta impulznega reluktančnega motorja. V realnem času zaznava položaj rotorja ter urejeno in učinkovito nadzoruje delo pretvornika.

Motor ima velik začetni navor, majhen zagonski tok, visoko gostoto moči in vztrajnostno razmerje navora, hiter dinamični odziv, visoko učinkovitost v širokem območju hitrosti in lahko enostavno uresniči štirikvadrantno krmiljenje. Zaradi teh lastnosti je stikalni reluktančni motor zelo primeren za delovanje v različnih delovnih pogojih električnih vozil in je model z velikim potencialom med motorji električnih vozil. Preklopni reluktančni motorni pogon uporablja visoko zmogljive materiale s trajnimi magneti na ohišje preklopnega upornega motorja, kar je močna izboljšava strukture motorja. Motor tako premaga pomanjkljivosti počasne komutacije in nizke porabe energije v tradicionalnih SRM-jih ter poveča specifično gostoto moči motorja. Motor ima velik navor, kar je zelo ugodno za njegovo uporabo v električnih vozilih.