Imants de motor de reluctància commutada

Un motor de reluctància commutada és un tipus especial de motor el rotor del qual consta de múltiples parells de pols, cada parell de pols format per un imant i una reluctància. Els motors de reluctància commutada s'utilitzen habitualment en aplicacions que requereixen un gran parell d'arrencada i una alta eficiència, com ara vehicles elèctrics i accionaments industrials.

En un motor de reluctància commutada, els imants solen ser imants permanents i s'utilitzen per crear un camp magnètic permanent. Les magnetorresistències estan fetes de materials magnètics que es controlen pel corrent elèctric per ajustar la força i la direcció del camp magnètic. Quan el corrent passa per una reluctància, el magnetisme de la reluctància augmenta, creant un fort camp magnètic que atreu l'imant cap a la reluctància adjacent a ell. Aquest procés fa que el rotor giri, que impulsa el motor.

L'imant té un paper en la generació d'un camp magnètic permanent al motor de reluctància commutada, i la reluctància ajusta la força i la direcció del camp magnètic per controlar el funcionament del motor.

Principi de funcionament bàsic del motor de reluctància commutada

Un motor de reluctància commutada (Switched Reluctance Motor, SRM) d'un vehicle elèctric té una estructura senzilla. L'estator adopta una estructura de bobinatge concentrada, mentre que el rotor no té cap bobinatge. L'estructura del motor de reluctància commutada i el motor pas a pas d'inducció són una mica similars, i tots dos utilitzen la força d'atracció magnètica (força Max-well) entre diferents mitjans sota l'acció d'un camp magnètic per generar un parell electromagnètic.

L'estator i el rotor del motor de reluctància commutada es compon de laminacions de xapa d'acer de silici i adopten una estructura de pols destacats. Els pols de l'estator i del rotor del motor de reluctància commutada són diferents i tant l'estator com el rotor tenen un petit engranatge. El rotor està format per un nucli de ferro d'alta magnètica sense bobines. En general, el rotor té dos pols menys que l'estator. Hi ha moltes combinacions d'estators i rotors, les més comunes són l'estructura de sis estators i quatre rotors (6/4) i l'estructura de vuit estators i sis rotors (8/6).

El motor de reluctància commutada és un tipus de motor de control de velocitat desenvolupat després del motor de corrent continu i el motor de corrent continu sense escombretes (BLDC). Els nivells de potència dels productes van des d'uns pocs watts fins a centenars de kw, i s'utilitzen àmpliament en els camps d'electrodomèstics, aviació, aeroespacial, electrònica, maquinària i vehicles elèctrics.

Segueix el principi que el flux magnètic sempre es tanca al llarg del camí amb la permeabilitat magnètica més gran i genera força d'atracció magnètica per formar un parell electromagnètic de reluctància de parell. Per tant, el seu principi estructural és que la reluctància del circuit magnètic hauria de canviar tant com sigui possible quan el rotor gira, de manera que el motor de reluctància commutada adopta una estructura de doble pol sortint i el nombre de pols de l'estator i el rotor és diferent.

El circuit de commutació controlable és el convertidor, que forma el circuit d'alimentació principal juntament amb la font d'alimentació i el bobinat del motor. El detector de posició és un component característic important del motor de reluctància commutada. Detecta la posició del rotor en temps real i controla el treball del convertidor de manera ordenada i eficaç.

El motor té un gran parell d'arrencada, un petit corrent d'arrencada, una alta densitat de potència i una relació d'inèrcia de parell, una resposta dinàmica ràpida, una alta eficiència en un ampli rang de velocitats i pot realitzar fàcilment un control de quatre quadrants. Aquestes característiques fan que el motor de reluctància commutada sigui molt adequat per al funcionament en diferents condicions de treball de vehicles elèctrics, i és un model amb gran potencial entre els motors de vehicles elèctrics. L'accionament del motor de reluctància commutada aplica materials d'imant permanent d'alt rendiment al cos del motor de reluctància commutada, la qual cosa és una potent millora de l'estructura del motor. Així, el motor supera els inconvenients de la commutació lenta i la baixa utilització d'energia en els SRM tradicionals i augmenta la densitat de potència específica del motor. El motor té un gran parell, que és molt beneficiós per a la seva aplicació en vehicles elèctrics.