Che cos'è un motore a riluttanza commutata?
Un motore a riluttanza commutata funziona attraverso la manipolazione di forze elettromagnetiche. I motori a riluttanza, in generale, dipendono da un processo noto come riluttanza magnetica per produrre la coppia. I motori progettati in questo modo spesso presentano vantaggi significativi rispetto ad altri progetti. Diversi svantaggi, tuttavia, limitano le applicazioni per le quali un motore a riluttanza commutata potrebbe essere il migliore. Controllare questo processo può essere impegnativo, ma le tecnologie digitali aiutano molti di loro.
Questi motori sono in genere costituiti da un rotore, che in genere è composto da ferro ed elettromagneti. Questi elettromagneti non sono costantemente accesi. Al contrario, si accendono e si spengono per stabilire i poli nel rotore ferromagnetico. Quando più elettromagneti attorno al rotore vengono commutati nella sequenza corretta, la coppia viene stabilita e ulteriormente spinta. Quando la coppia di spunto viene ridotta da un avviatore dolce, questo metodo di produzione della coppia viene spesso considerato altamente vantaggioso.
Un vantaggio determinante di un motore a riluttanza commutata è la potenza relativamente elevata prodotta in progetti generalmente compatti. Rispetto a molti altri, i motori a riluttanza sono spesso considerati molto più semplici perché ci sono poche parti mobili oltre al rotore. Un altro vantaggio di questi motori è che la sequenza può spesso essere invertita, creando probabilmente la stessa coppia in entrambe le direzioni.
Nonostante questi vantaggi, un motore a riluttanza commutata è spesso rumoroso e troppo potente per applicazioni a bassa coppia. Il disallineamento del rotore o la sequenza di commutazione possono causare inefficienza, specialmente per motori più potenti. Aumentare la potenza di questi motori significa anche aumentare la complessità della sequenza di commutazione, il che limita la capacità di controllarli con un controllo elettrico meccanico o diretto.
Queste sfide progettuali spesso limitano le applicazioni per le quali un motore a riluttanza commutata può essere più utile. I primi motori a riluttanza venivano spesso utilizzati in locomotive e altre applicazioni ad alta potenza. All'inizio del 21 ° secolo, un motore a riluttanza commutata poteva essere usato come parte di una pompa per olio o carburante. Potrebbe anche essere usato come parte di un aspirapolvere o di un grande motore del ventilatore. L'ottimizzazione è spesso una sfida costosa, quindi un motore a riluttanza commutata è spesso considerato fattibile solo per applicazioni ad alto volume o ad alta potenza.
Le tecnologie digitali possono alleviare molte delle sfide associate all'ottimizzazione di questi motori. Anziché dipendere da processi meccanici per garantire una corretta commutazione, i controlli computerizzati forniscono un buffer tra potenza diretta e controllo elettromagnetico. I computer possono anche monitorare l'allineamento del rotore e dei magneti per ottimizzare le prestazioni durante il funzionamento. L'efficienza complessiva può anche essere migliorata attraverso un motore a riluttanza a commutazione digitale, che può aumentare le potenziali applicazioni.