Kytketyt reluktanssimoottorin magneetit

Kytketty reluktanssimoottori on erityinen moottori, jonka roottori koostuu useista napapareista, joista kukin napapari koostuu magneetista ja reluktanssista. Kytkettyjä reluktanssimoottoreita käytetään yleisesti sovelluksissa, jotka vaativat suurta käynnistysmomenttia ja suurta hyötysuhdetta, kuten sähköajoneuvoissa ja teollisuuskäytöissä.

In a switched reluctance motor, the magnets are usually permanent magnets and are used to create a permanent magnetic field. Magneto-resistors are made of magnetic materials that are controlled by electric current to adjust the strength and direction of the magnetic field. When current passes through a reluctance, the magnetism of the reluctance increases, creating a strong magnetic field that attracts the magnet to the reluctance adjacent to it. This process causes the rotor to spin, which drives the motor.

Magneetilla on rooli pysyvän magneettikentän muodostamisessa kytketyssä reluktanssimoottorissa, ja reluktanssi säätää magneettikentän voimakkuutta ja suuntaa moottorin toiminnan ohjaamiseksi.

Kytketyn reluktanssimoottorin perustoimintaperiaate

Sähköajoneuvon kytketty reluktanssimoottori (Switched Reluctance Motor, SRM) on rakenteeltaan yksinkertainen. Staattorissa on keskitetty käämirakenne, kun taas roottorissa ei ole käämiä. Kytketyn reluktanssimoottorin ja induktioaskelmoottorin rakenne ovat jonkin verran samanlaisia, ja molemmat käyttävät magneettista vetovoimaa (Max-well force) eri välineiden välillä magneettikentän vaikutuksesta sähkömagneettisen vääntömomentin tuottamiseksi.

Kytketyn reluktanssimoottorin staattori ja roottori koostuvat piiteräslevylaminaatioista ja niissä on näkyvä naparakenne. Kytketyn reluktanssimoottorin staattorin ja roottorin navat ovat erilaisia, ja sekä staattorissa että roottorissa on pieni hammastus. Roottori koostuu korkeamagneettisesta rautasydämestä ilman käämiä. Yleensä roottorissa on kaksi napaa vähemmän kuin staattorissa. Staattori- ja roottoriyhdistelmiä on monia, yleisimmät ovat kuuden staattorin ja neljän roottorin rakenne (6/4) sekä kahdeksan staattorin ja kuuden roottorin rakenne (8/6).

Kytketty reluktanssimoottori on eräänlainen nopeudensäätömoottori, joka on kehitetty tasavirtamoottorin ja harjattoman tasavirtamoottorin (BLDC) jälkeen. Tuotteiden tehotasot vaihtelevat muutamasta watista satoihin kW, ja niitä käytetään laajasti kodinkone-, ilmailu-, ilmailu-, elektroniikka-, kone- ja sähköajoneuvojen aloilla.

Se noudattaa periaatetta, että magneettivuo on aina suljettu polulla, jolla on suurin magneettinen permeabiliteetti, ja se tuottaa magneettisen vetovoiman vääntömomentin reluktanssin sähkömagneettisen vääntömomentin muodostamiseksi. Siksi sen rakenneperiaate on, että magneettipiirin reluktanssin tulisi muuttua niin paljon kuin mahdollista roottorin pyöriessä, joten kytketty reluktanssimoottori ottaa käyttöön kaksoisnaparakenteen ja staattorin ja roottorin napojen lukumäärä on erilainen.

Ohjattava kytkentäpiiri on muuntaja, joka muodostaa päävirtapiirin yhdessä teholähteen ja moottorikäämin kanssa. Asennontunnistin on kytketyn reluktanssimoottorin tärkeä ominaiskomponentti. Se tunnistaa roottorin asennon reaaliajassa ja ohjaa muuntimen työtä säännöllisesti ja tehokkaasti.

Moottorissa on suuri käynnistysmomentti, pieni käynnistysvirta, korkea tehotiheys ja vääntömomentin hitaussuhde, nopea dynaaminen vaste, korkea hyötysuhde laajalla nopeusalueella ja se voi helposti toteuttaa neljän neljänneksen ohjauksen. Nämä ominaisuudet tekevät kytketystä reluktanssimoottorista erittäin sopivan käytettäväksi erilaisissa sähköajoneuvojen käyttöolosuhteissa, ja se on malli, jolla on suuri potentiaali sähköajoneuvojen moottoreiden joukossa. Kytketty reluktanssimoottorikäyttö käyttää korkean suorituskyvyn kestomagneettimateriaaleja kytkettyyn reluktanssimoottorin runkoon, mikä on voimakas parannus moottorin rakenteeseen. Näin moottori voittaa perinteisten SRM:ien hitaan kommutoinnin ja alhaisen energiankäytön puutteet ja lisää moottorin ominaistehotiheyttä. Moottorissa on suuri vääntömomentti, mikä on erittäin hyödyllistä sen sovelluksissa sähköajoneuvoissa.