Ímãs de motor de relutância comutada

Um motor de relutância comutado é um tipo especial de motor cujo rotor consiste em vários pares de polos, cada par de polos consistindo de um ímã e uma relutância. Os motores de relutância comutados são comumente usados ​​em aplicações que exigem alto torque de partida e alta eficiência, como veículos elétricos e acionamentos industriais.

Em um motor de relutância comutado, os ímãs são geralmente ímãs permanentes e são usados ​​para criar um campo magnético permanente. Magneto-resistores são feitos de materiais magnéticos que são controlados por corrente elétrica para ajustar a força e a direção do campo magnético. Quando a corrente passa por uma relutância, o magnetismo da relutância aumenta, criando um forte campo magnético que atrai o ímã para a relutância adjacente a ele. Esse processo faz com que o rotor gire, o que aciona o motor.

O ímã desempenha um papel na geração de um campo magnético permanente no motor de relutância comutada, e a relutância ajusta a força e a direção do campo magnético para controlar a operação do motor.

Princípio básico de funcionamento do motor de relutância comutado

Um motor de relutância comutado (Switched Reluctance Motor, SRM) de um veículo elétrico tem uma estrutura simples. O estator adota uma estrutura de enrolamento concentrada, enquanto o rotor não possui nenhum enrolamento. A estrutura do motor de relutância comutada e do motor de passo de indução é um pouco semelhante e ambos usam a força de tração magnética (força máxima do poço) entre diferentes meios sob a ação de um campo magnético para gerar torque eletromagnético.

O estator e o rotor do motor de relutância chaveada são compostos de laminações de chapa de aço silício e adotam uma estrutura de pólo saliente. Os pólos do estator e do rotor do motor de relutância comutado são diferentes, e tanto o estator quanto o rotor têm pequenas engrenagens. O rotor é composto por um núcleo de ferro altamente magnético sem bobinas. Geralmente, o rotor tem dois pólos a menos que o estator. Existem muitas combinações de estatores e rotores, as mais comuns são a estrutura de seis estatores e quatro rotores (6/4) e a estrutura de oito estatores e seis rotores (8/6).

O motor de relutância comutada é um tipo de motor de controle de velocidade desenvolvido após o motor CC e o motor CC sem escova (BLDC). Os níveis de potência dos produtos variam de alguns watts a centenas de kw e são amplamente utilizados nas áreas de eletrodomésticos, aviação, aeroespacial, eletrônica, maquinário e veículos elétricos.

Segue o princípio de que o fluxo magnético é sempre fechado ao longo do caminho com a maior permeabilidade magnética e gera força de atração magnética para formar um torque eletromagnético de relutância de torque. Portanto, seu princípio estrutural é que a relutância do circuito magnético deve mudar o máximo possível quando o rotor gira, de modo que o motor de relutância comutado adota uma estrutura de pólo duplo saliente e o número de pólos do estator e do rotor é diferente.

O circuito de comutação controlável é o conversor, que forma o circuito de potência principal junto com a fonte de alimentação e o enrolamento do motor. O detector de posição é um importante componente característico do motor de relutância comutado. Ele detecta a posição do rotor em tempo real e controla o trabalho do conversor de forma ordenada e eficaz.

O motor tem grande torque de partida, pequena corrente de partida, alta densidade de potência e taxa de inércia de torque, resposta dinâmica rápida, alta eficiência em uma ampla faixa de velocidade e pode facilmente realizar o controle de quatro quadrantes. Estas características tornam o motor de relutância chaveado muito adequado para operação em diversas condições de trabalho de veículos elétricos, sendo um modelo com grande potencial entre os motores de veículos elétricos. O acionamento do motor de relutância comutada aplica materiais de ímã permanente de alto desempenho ao corpo do motor de relutância comutada, o que é uma melhoria poderosa para a estrutura do motor. O motor supera assim as deficiências de comutação lenta e baixa utilização de energia em SRMs tradicionais e aumenta a densidade de potência específica do motor. O motor possui um grande torque, o que é muito benéfico para sua aplicação em veículos elétricos.