Torsi Reluktansi

Torsi reluktansi, juga dikenal sebagai torsi penyejajaran, adalah fenomena yang dialami oleh objek ferromagnetik ketika ditempatkan dalam medan magnet eksternal. Torsi ini bertindak untuk menyelaraskan objek ferromagnetik dengan arah medan magnet eksternal. Ketika terpapar oleh medan magnet eksternal, objek ferromagnetik menghasilkan medan magnet internal sebagai respons. Interaksi antara medan magnet internal yang diinduksi dan medan magnet eksternal menyebabkan munculnya torsi reluktansi, memaksa objek untuk mereorientasikan dirinya hingga sejajar optimal dengan garis medan magnet eksternal. Penyelarasan ini terjadi saat sistem berusaha meminimalkan reluktansi magnet, yang merupakan ukuran dari hambatan terhadap pembentukan fluks magnet dalam objek.

Torsi muncul dari interaksi antara kedua medan magnet, menyebabkan objek berputar sekitar sumbu yang sejajar dengan arah medan magnet. Torsi ini bekerja pada objek, memaksa objek untuk menempatkan diri kembali dengan cara yang meminimalkan reluktansi magnet, sehingga memfasilitasi jalur paling mulus bagi fluks magnet untuk mengalir.

Torsi ini juga disebut sebagai torsi saliens, karena pembuatannya secara langsung dikaitkan dengan karakteristik saliens mesin. Saliens, yang merujuk pada asimetri geometris dan magnetik dalam mesin, menciptakan variasi dalam reluktansi magnet yang mendorong produksi torsi ini.

Motor reluktansi sangat bergantung pada torsi reluktansi untuk operasinya. Fungsionalitas motor bergantung pada interaksi dan penyelarasan ulang medan magnet yang terus-menerus, yang didukung oleh torsi ini, untuk menghasilkan gerakan rotasi. Besarnya torsi reluktansi dapat dihitung menggunakan rumus tertentu, yang mempertimbangkan berbagai parameter seperti kekuatan medan magnet, geometri mesin, dan sifat material, memberikan pengukuran kuantitatif yang penting untuk desain, analisis, dan optimasi mesin listrik berbasis reluktansi.

Dalam konteks perhitungan torsi reluktansi, notasi berikut digunakan:

• Trel menyatakan nilai rata-rata torsi reluktansi.

• V menunjukkan tegangan yang diterapkan, yang berperan penting dalam menghidupkan motor dan mempengaruhi interaksi medan magnet.

• f berarti frekuensi garis, menentukan laju perubahan medan magnet dan dengan demikian mempengaruhi proses pembuatan torsi.

• δrel adalah sudut torsi, diukur dalam derajat listrik. Sudut ini menunjukkan perbedaan fase antara medan magnet stator dan rotor dan merupakan faktor kunci dalam menghitung besarnya torsi reluktansi.

• K adalah konstanta motor, parameter spesifik untuk motor yang mencakup berbagai karakteristik terkait desain, seperti geometri sirkuit magnet dan sifat material.

Torsi reluktansi sebagian besar dihasilkan dalam motor reluktansi. Prinsip dasar di balik produksinya dalam motor ini terletak pada variasi reluktansi magnet. Saat rotor bergerak dalam medan magnet stator, perubahan panjang celah udara dan geometri jalur magnet menyebabkan fluktuasi dalam reluktansi. Variasi-variasi ini, pada gilirannya, menghasilkan torsi reluktansi, yang menggerakkan rotasi motor.

Batas stabilitas motor reluktansi, berkaitan dengan sudut torsi, biasanya berkisar dari +δ/4 hingga -δ/4. Beroperasi dalam rentang sudut ini memastikan motor menjaga operasi stabil, menghindari masalah seperti macet atau perilaku tidak teratur.

Dalam hal konstruksi, stator motor reluktansi mirip dengan stator motor induksi fase tunggal, dengan gulungan yang dirancang untuk menciptakan medan magnet berputar. Rotor, di sisi lain, umumnya bertipe kerang tikus. Desain rotor sederhana namun efektif ini, dikombinasikan dengan karakteristik magnet unik stator, memungkinkan generasi dan pemanfaatan torsi reluktansi yang efisien, membuat motor reluktansi cocok untuk berbagai aplikasi di mana efisiensi biaya dan operasi yang andal adalah persyaratan utama.