Odpornostní moment
Nechtěný moment, také známý jako moment zarovnání, je jev, který zažívají feromagnetické objekty, když jsou umístěny v externím magnetickém poli. Tento moment působí tak, aby se feromagnetický objekt zarovnal s směrem externího magnetického pole. Když je expozován externímu magnetickému poli, feromagnetický objekt vygeneruje interní magnetické pole jako odpověď. Interakce mezi tímto vyvolaným interním magnetickým polem a externím magnetickým polem způsobuje nechtěný moment, který nutí objekt, aby se přeorientoval, dokud není optimálně zarovnaný s liniemi externího magnetického pole. Toto zarovnání nastává, když systém hledá minimalizaci magnetické nechuti, což je měřítko odporu proti vytvoření magnetického toku uvnitř objektu.
Moment vzniká z interakce mezi dvěma magnetickými poli, což způsobuje, že se objekt otáčí kolem osy zarovnané s směrem magnetického pole. Tento moment působí na objekt, nutí ho, aby se přesunul do polohy, která minimalizuje magnetickou nechuť, čímž umožňuje co nejhladší cestu pro proudění magnetického toku.
Tento moment je také označován jako moment saliency, protože jeho generace je přímo atribuována saliency charakteristikám stroje. Saliency, která odkazuje na geometrickou a magnetickou asymetrii uvnitř stroje, vytváří variace v magnetické nechuti, které vedou k produkci tohoto momentu.
Reluktanční motory zásadně spoléhají na nechtěný moment pro svou funkci. Funkčnost motoru je závislá na kontinuální interakci a přezarování magnetických polí, které tento moment umožňuje, aby vytvářel rotační pohyb. Velikost nechtěného momentu lze vypočítat pomocí specifického vzorce, který zohledňuje různé parametry, jako jsou síly magnetického pole, geometrie stroje a materiálové vlastnosti, poskytující kvantitativní měřítko klíčové pro návrh, analýzu a optimalizaci reluktančních elektrických strojů.
V kontextu výpočtu nechtěného momentu se používají následující označení:
Trel představuje průměrnou hodnotu nechtěného momentu.
V označuje aplikované napětí, které hraje klíčovou roli v zapínání motoru a ovlivňování interakcí magnetických polí.
f znamená síťovou frekvenci, která určuje rychlost změn magnetických polí a tedy ovlivňuje proces generování momentu.
δrel je úhel momentu, měřený v elektrotechnických stupních. Tento úhel ukazuje fázový rozdíl mezi statorovým a rotorovým magnetickým polem a je klíčovým faktorem při výpočtu velikosti nechtěného momentu.
K je konstanta motoru, parametr specifický pro motor, který zahrnuje různé designové charakteristiky, jako je geometrie magnetického obvodu a materiálové vlastnosti.
Nechtený moment je převážně generován v reluktančních motorech. Základní princip jeho produkce v těchto motorech spočívá v variacích magnetické nechuti. Jak se rotor pohybuje v magnetickém poli statoru, změny délky vzduchového mezeru a geometrie magnetické cesty způsobují fluktuace nechuti. Tyto variace dále vedou k vzniku nechtěného momentu, který pohání rotaci motoru.
Stabilitní limit reluktančních motorů vzhledem k úhlu momentu obvykle kolísá od +δ/4 do -δ/4. Provoz v tomto úhlovém rozmezí zajistí stabilitu motoru, zabrání problémům, jako jsou zastavení nebo nepravidelné chování.
Pokud jde o konstrukci, stator reluktančního motoru se podobá statoru jednofázového indukčního motoru, s vinutími navrženými tak, aby vytvářela rotující magnetické pole. Rotor, na druhou stranu, bývá často typu klece. Tento jednoduchý, ale efektivní design rotoru, kombinovaný s unikátními magnetickými charakteristikami statoru, umožňuje efektivní generování a využití nechtěného momentu, díky čemuž jsou reluktanční motory vhodné pro širokou škálu aplikací, kde jsou klíčovými požadavky nákladová efektivita a spolehlivá operace.
