Wat is een reluctantiemotor?
Een reluctantiemotor is een elektrische motor die tijdelijke magnetische polen op zijn rotor produceert. Het is zo genoemd omdat het magnetische weerstand gebruikt om koppel te genereren. Het primaire voordeel van dit type motor is dat het typisch een hoge vermogensdichtheid produceert voor bepaalde kosten. Het belangrijkste nadeel van deze motor is dat deze bij lage snelheid koppelrimpeling genereert, wat geluid produceert.
Het gebruik van reluctantiemotoren is van oudsher beperkt door de complexiteit van hun ontwerp en bedieningsmethode. Vooruitgang in hulpprogramma's voor computerontwerp heeft de ontwerpbeperkingen van deze motoren helpen overwinnen. De afnemende kosten van ingebedde microprocessors hebben deze motoren voorzien van adequate controle tegen aanvaardbare kosten. Deze microprocessors gebruiken parameters zoals rotorpositie, stroom en spanning om de motor te regelen.
De stator en rotor van een reluctantiemotor zijn samengesteld uit een magnetisch materiaal dat zeer vervormbaar is, zoals siliciumstaal. De stator en rotor bevatten talloze uitsteeksels, die magnetische polen produceren. De rotor bevat doorgaans minder polen dan de stator. Dit voorkomt dat alle polen tegelijkertijd worden uitgelijnd, wat voorkomt dat de motor koppel genereert. Het verschil tussen het aantal rotorpolen en het aantal statorpolen vermindert ook de koppelrimpeling.
De maximale hoeveelheid magnetische reluctantie treedt op wanneer een rotorpool in een reluctantiemotor zich precies tussen twee statorpolen bevindt. Deze positie wordt ook wel de volledig niet-uitgelijnde positie van de rotorpool genoemd. De minimale hoeveelheid magnetische reluctantie treedt op wanneer ten minste twee rotorpolen zijn uitgelijnd met ten minste twee statorpolen. Deze positie staat bekend als de uitgelijnde positie van de rotorpool.
De statorpool produceert een magnetisch veld dat de dichtstbijzijnde rotorpool van de volledig niet-uitgelijnde positie naar een uitgelijnde positie trekt, waardoor koppel wordt gegenereerd. Het magnetische veld van de stator blijft draaien, waardoor de rotor mee wordt getrokken. De meeste moderne reluctantiemotoren gebruiken schakelen om aspecten van het gedrag van de motor te regelen, zoals het starten, soepel werken en het specificeren van de snelheid. Sommige variaties van dit type motor kunnen driefasige wisselstroom (AC) stroom gebruiken.
Een synchrone reluctantiemotor heeft hetzelfde aantal statorpolen en rotorpolen. Gaten in de rotor produceren gebieden met een lage flux om deze gelijkheid tussen de stator en de rotor te bereiken. Dit type reluctantiemotor bevat typisch vier of zes polen. De energieverliezen van de rotor zijn veel minder dan die in inductiemotoren omdat de rotor geen onderdelen bevat die elektriciteit geleiden.