Przełączane magnesy silnika reluktancyjnego

Przełączany silnik reluktancyjny to specjalny typ silnika, którego wirnik składa się z wielu par biegunów, z których każda składa się z magnesu i reluktancji. Przełączane silniki reluktancyjne są powszechnie stosowane w aplikacjach wymagających wysokiego momentu rozruchowego i wysokiej sprawności, takich jak pojazdy elektryczne i napędy przemysłowe.

W przełączanym silniku reluktancyjnym magnesy są zwykle magnesami trwałymi i służą do wytworzenia stałego pola magnetycznego. Magneto-rezystory są wykonane z materiałów magnetycznych, które są sterowane prądem elektrycznym w celu dostosowania siły i kierunku pola magnetycznego. Kiedy prąd przepływa przez reluktancję, magnetyzm reluktancji wzrasta, tworząc silne pole magnetyczne, które przyciąga magnes do przylegającej do niego reluktancji. Proces ten powoduje obracanie się wirnika, który napędza silnik.

Magnes odgrywa rolę w generowaniu stałego pola magnetycznego w przełączanym silniku reluktancyjnym, a reluktancja reguluje siłę i kierunek pola magnetycznego, aby sterować pracą silnika.

Podstawowa zasada działania przełączalnego silnika reluktancyjnego

Przełączany silnik reluktancyjny (Switched Reluctance Motor, SRM) pojazdu elektrycznego ma prostą budowę. Stojan przyjmuje skoncentrowaną strukturę uzwojenia, podczas gdy wirnik nie ma żadnego uzwojenia. Struktura przełączanego silnika reluktancyjnego i indukcyjnego silnika krokowego są nieco podobne i oba wykorzystują magnetyczną siłę ciągnącą (siła Max-well) między różnymi mediami pod działaniem pola magnetycznego do generowania momentu elektromagnetycznego.

Stojan i wirnik przełączanego silnika reluktancyjnego składają się z laminatów z blachy ze stali krzemowej i przyjmują wystającą konstrukcję biegunową. Bieguny stojana i wirnika przełączanego silnika reluktancyjnego są różne, a zarówno stojan, jak i wirnik mają małe zęby. Wirnik składa się z rdzenia żelaznego o wysokiej magnetyczności bez cewek. Ogólnie rzecz biorąc, wirnik ma dwa bieguny mniej niż stojan. Istnieje wiele kombinacji stojanów i wirników, wspólne to struktura sześciu stojanów i czterech wirników (6/4) oraz struktura ośmiu stojanów i sześciu wirników (8/6).

Przełączany silnik reluktancyjny to rodzaj silnika sterującego prędkością, opracowany po silniku prądu stałego i bezszczotkowym silniku prądu stałego (BLDC). Poziomy mocy produktów wahają się od kilku watów do setek kw i są szeroko stosowane w dziedzinie sprzętu gospodarstwa domowego, lotnictwa, lotnictwa, elektroniki, maszyn i pojazdów elektrycznych.

Kieruje się zasadą, że strumień magnetyczny jest zawsze zamknięty wzdłuż ścieżki o największej przenikalności magnetycznej i generuje magnetyczną siłę ciągnącą, tworząc moment elektromagnetyczny z reluktancją momentu obrotowego. Dlatego jego zasadą konstrukcyjną jest to, że reluktancja obwodu magnetycznego powinna zmieniać się tak bardzo, jak to możliwe, gdy wirnik się obraca, więc przełączany silnik reluktancyjny przyjmuje strukturę podwójnego bieguna, a liczba biegunów stojana i wirnika jest inna.

Sterowalnym obwodem przełączającym jest przekształtnik, który wraz z zasilaczem i uzwojeniem silnika tworzy główny obwód zasilający. Detektor położenia jest ważnym elementem charakterystycznym przełączanego silnika reluktancyjnego. W czasie rzeczywistym wykrywa położenie wirnika i steruje pracą przetwornicy w uporządkowany i efektywny sposób.

The motor has large starting torque, small starting current, high power density and torque inertia ratio, fast dynamic response, high efficiency in a wide speed range, and can easily realize four-quadrant control. These characteristics make the switched reluctance motor very suitable for operation under various working conditions of electric vehicles, and it is a model with great potential among electric vehicle motors. The switched reluctance motor drive applies high-performance permanent magnet materials to the switched reluctance motor body, which is a powerful improvement to the motor structure. The motor thus overcomes the shortcomings of slow commutation and low energy utilization in traditional SRMs, and increases the specific power density of the motor. The motor has a large torque, which is very beneficial for its application in electric vehicles.