Was ist ein Reluktanzmotor?

Ein Reluktanzmotor ist ein Elektromotor, der an seinem Rotor temporäre magnetische Pole erzeugt. Es wird so genannt, weil es magnetische Reluktanz verwendet, um ein Drehmoment zu erzeugen. Der Hauptvorteil dieses Motortyps besteht darin, dass er typischerweise eine hohe Leistungsdichte zu gegebenen Kosten erzeugt. Der Hauptnachteil dieses Motors besteht darin, dass er dazu neigt, bei niedriger Drehzahl Drehmomentwelligkeit zu erzeugen, die Geräusche erzeugt.

Die Verwendung von Reluktanzmotoren war traditionell durch die Komplexität ihrer Konstruktion und ihres Steuerverfahrens beschränkt. Fortschritte bei Computerdesigntools haben dazu beigetragen, die Designbeschränkungen dieser Motoren zu überwinden. Die sinkenden Kosten von eingebetteten Mikroprozessoren haben diesen Motoren eine angemessene Steuerung zu akzeptablen Kosten ermöglicht. Diese Mikroprozessoren verwenden Parameter wie Rotorposition, Strom und Spannung, um den Motor zu steuern.

Der Stator und der Rotor eines Reluktanzmotors bestehen aus einem magnetischen Material, das sehr formbar ist, wie beispielsweise Siliziumstahl. Stator und Rotor enthalten zahlreiche Vorsprünge, die magnetische Pole erzeugen. Der Rotor enthält typischerweise weniger Pole als der Stator. Dadurch wird verhindert, dass sich alle Pole gleichzeitig ausrichten und der Motor kein Drehmoment erzeugt. Die Ungleichheit zwischen der Anzahl der Rotorpole und der Anzahl der Statorpole verringert auch die Drehmomentwelligkeit.

Die maximale magnetische Reluktanz tritt auf, wenn ein Rotorpol in einem Reluktanzmotor genau zwischen zwei Statorpolen liegt. Diese Position wird auch als vollständig nicht ausgerichtete Position des Rotorpols bezeichnet. Die minimale magnetische Reluktanz tritt auf, wenn mindestens zwei Rotorpole mit mindestens zwei Statorpolen ausgerichtet sind. Diese Position wird als ausgerichtete Position des Rotorpols bezeichnet.

Der Statorpol erzeugt ein Magnetfeld, das den nächsten Rotorpol von der vollständig nicht ausgerichteten Position in eine ausgerichtete Position zieht und so ein Drehmoment erzeugt. Das Magnetfeld des Stators dreht sich weiter, was den Rotor mitzieht. Die meisten modernen Reluktanzmotoren verwenden das Schalten, um Aspekte des Verhaltens des Motors zu steuern, z. B. das Starten, den reibungslosen Betrieb und die Angabe seiner Geschwindigkeit. Einige Variationen dieses Motortyps sind in der Lage, dreiphasigen Wechselstrom (AC) zu verwenden.

Ein Synchronreluktanzmotor hat die gleiche Anzahl von Statorpolen und Rotorpolen. Löcher im Rotor erzeugen Bereiche mit geringem Fluss, um diese Gleichheit zwischen Stator und Rotor zu erreichen. Diese Art von Reluktanzmotor enthält typischerweise vier oder sechs Pole. Die Energieverluste des Rotors sind viel geringer als bei Asynchronmotoren, da der Rotor keine elektrisch leitenden Teile enthält.