Principio de funcionamiento del motor de reluctancia
El motor de reluctancia síncrono es un motor eléctrico síncrono, cuyo par se debe a la desigualdad de permeabilidad (conductividades magnéticas) por ejes de cuadratura y directos del rotor, que no tiene devanados de campo ni imanes permanentes [1].
La corriente alterna que pasa por los devanados del estator crea un campo magnético giratorio en el entrehierro del motor eléctrico. El par se crea cuando el rotor intenta establecer su eje más conductor del magnetismo (eje d) con un campo aplicado para minimizar la reluctancia (resistencia magnética) en el circuito magnético. La amplitud del par es directamente proporcional a la diferencia entre las inductancias Ld directa y Lq de cuadratura. Por lo tanto, cuanto mayor sea la diferencia, mayor será el par creado.
La idea principal se puede explicar con la ayuda de la figura siguiente. El objeto “a” formado por un material anisótropo tiene una conductividad diferente a lo largo del eje d y del eje q, mientras que el material magnético isótropo del objeto “b” tiene la misma conductividad en todas las direcciones. El campo magnético que se aplica al objeto anisótropo “a” crea un par de torsión si existe un ángulo entre el eje d y las líneas del campo magnético. Obviamente, si el eje d del objeto “a” no coincide con las líneas del campo magnético, el objeto introducirá distorsiones en el campo magnético. En este caso, la dirección de las líneas magnéticas distorsionadas coincidirá con el eje q del objeto.
Synrm
En un motor de reluctancia, el rotor del motor eléctrico está formado únicamente por láminas eléctricas. Por lo tanto, el rotor no tiene imanes permanentes, ni devanados, ni jaula de cortocircuito. Por este motivo, la fabricación del motor de reluctancia es muy económica. Debido a la ausencia de excitación en el rotor, la densidad de potencia es menor que en los motores síncronos de imanes permanentes. Por otro lado, los motores de reluctancia no tienen par de arrastre y tienen una mayor seguridad en caso de cortocircuito. Como el rotor no tiene devanados ni imanes permanentes, el motor de reluctancia se puede refrigerar bien y es muy resistente a las altas temperaturas. El entrehierro tiene un gran impacto en la eficiencia de los motores de reluctancia y no debería ser mayor de 0,8 mm. Tipos de motores de reluctancia
Hay dos tipos de motores de reluctancia, los motores de reluctancia conmutados (SRM) y los motores de reluctancia síncronos (SynRM). Los motores de reluctancia conmutada tienen devanados concentrados, mientras que los motores de reluctancia síncrona tienen devanados distribuidos. En comparación con el motor de reluctancia conmutada, el motor de reluctancia síncrono tiene una menor ondulación del par y, por tanto, es más silencioso en su funcionamiento. Además, los motores de reluctancia síncrona tienen un mayor rendimiento que los motores de reluctancia conmutada. Esto se debe a que el motor de reluctancia conmutada requiere corrientes de fase más altas y la densidad de flujo magnético es menor en los motores de reluctancia síncrona.
Motor síncrono de reluctancia asistido por imanes permanentes
ResumenEl diseño y el rendimiento de un motor síncrono de reluctancia asistido por imanes permanentes (PMASynRM) se investiga utilizando el método de elementos finitos. El motor se denomina PMASynRM cuando la parte del par de reluctancia es significativa en comparación con el par eléctrico del PM. Las ventajas de añadir PMs a la construcción del rotor del motor síncrono de reluctancia son el aumento del factor de potencia del motor y, por tanto, la reducción de las pérdidas óhmicas del estator del motor. Las pérdidas óhmicas representan la mayor parte de las pérdidas totales del motor. La ventaja del par de reluctancia es la menor necesidad de material caro de imán permanente (PM), lo que hace que esta solución sea más barata que el motor de imán permanente respectivo. Las ventajas del PMASynRM en comparación con el motor de inducción (IM) son la velocidad de rotación sincrónica, la posibilidad de control de la rotación sin sensores, un mayor factor de potencia y una mayor eficiencia.Palabras claveEstas palabras clave fueron añadidas por la máquina y no por los autores. Este proceso es experimental y las palabras clave pueden actualizarse a medida que mejore el algoritmo de aprendizaje.
Desventajas del motor de reluctancia síncrono
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Un motor de reluctancia es un tipo de motor eléctrico que induce polos magnéticos no permanentes en el rotor ferromagnético. El rotor no tiene ningún bobinado. Genera un par a través de la reluctancia magnética.
Los motores de reluctancia pueden ofrecer una alta densidad de potencia a bajo coste, lo que los hace atractivos para muchas aplicaciones. Las desventajas son el elevado rizado de par (la diferencia entre el par máximo y el mínimo durante una revolución) cuando funcionan a baja velocidad, y el ruido debido al rizado de par[1].
Hasta principios del siglo XXI, su uso estaba limitado por la complejidad de su diseño y control [discutido – debatido] Los avances en la teoría, las herramientas de diseño informático y los sistemas integrados de bajo coste para el control superaron estos obstáculos. Los microcontroladores utilizan algoritmos de control informático en tiempo real para adaptar las formas de onda del accionamiento en función de la posición del rotor y de la retroalimentación de corriente/tensión. Antes del desarrollo de los circuitos integrados a gran escala, la electrónica de control tenía un coste prohibitivo.