Magnetisk motstandstork

Reluktanstreng, også kjent som justeringsmoment, er et fenomen opplevd av ferromagnetiske objekter når de plasseres i et eksternt magnetfelt. Dette momentet virker for å justere ferromagnetisk objekt i retning av det eksterne magnetfeltet. Når det er utsatt for et eksternt magnetfelt, genererer det ferromagnetiske objekt et internt magnetfelt som respons. Interaksjonen mellom dette induksjonsinterne magnetfeltet og det eksterne magnetfeltet fører til reluktanstreng, som tvinger objektet til å omorientere seg til den optimale retningen i forhold til de eksterne magnetfeltlinjene. Denne justeringen skjer da systemet søker å minimere magnetisk reluktans, som er en måling av motstand mot etablering av magnetisk flyt i objektet.

Momentet oppstår fra interaksjonen mellom de to magnetfeltene, som fører til at objektet dreier seg rundt en akse i retning av magnetfeltets retning. Dette momentet virker på objektet, og tvinger det til å omlage seg på en måte som minimerer magnetisk reluktans, dermed fremmer den mest mulig jevne veien for magnetisk flyt å strømme.

Dette momentet refereres også til som saliensmoment, da dets generering direkte kan tilskrives maskinens salienskarakteristika. Saliens, som refererer til den geometriske og magnetiske asymmetri i maskinen, skaper variasjoner i magnetisk reluktans som driver produksjonen av dette momentet.

Reluktansmotorer baserer seg grunnleggende på reluktanstreng for sitt funksjon. Motorfunksjonen bygger på den kontinuerlige interaksjonen og gjentatte justeringen av magnetfelt, muliggjort av dette momentet, for å produsere rotasjonell bevegelse. Størrelsen på reluktanstrengen kan beregnes ved hjelp av en spesifikk formel, som tar hensyn til ulike parametre som magnetfeltstyrker, maskingeometri og materialeegenskaper, noe som gir en kvantitativ måling som er viktig for design, analyse og optimalisering av reluktansbaserede elektriske maskiner.

I sammenheng med beregninger av reluktanstreng, brukes følgende notasjoner:

• Trel representerer den gjennomsnittlige verdien av reluktanstrengen.

• V betegner den anvendte spenningen, som spiller en viktig rolle i energiforsyningen til motoren og påvirker magnetfeltinteraksjonene.

• f står for linjefrekvensen, som bestemmer hastigheten for endring av magnetfeltene og dermed påvirker momentgenerasjonsprosessen.

• δrel er momentvinkelen, målt i elektriske grader. Denne vinkelen indikerer faseforskjellen mellom stator- og rotor-magnetfeltene og er en nøkkelfaktor for beregning av størrelsen på reluktanstrengen.

• K er motor-konstanten, en parameter spesifikk for motoren som inneholder ulike designrelaterte egenskaper, som magnetkretsløpsgeometri og materialeegenskaper.

Reluktanstreng genereres hovedsakelig i reluktansmotorer. Den grunnleggende prinsippet bak dens produksjon i disse motorer ligger i variasjonen av magnetisk reluktans. Når roteren beveger seg innenfor statorens magnetfelt, fører endringer i luftspalte-lengden og magnetbanegeometrien til fluktuasjoner i reluktans. Disse variasjonene fører igjen til reluktanstreng, som driver motorrotasjonen.

Stabilitetsgrensen for reluktansmotorer, i forhold til momentvinkel, ligger typisk mellom +δ/4 og -δ/4. Drift innenfor denne vinkelområdet sikrer stabil drift av motoren, unngår problemer som stopp eller uregelmessig oppførsel.

Når det gjelder konstruksjon, likner statoren i en reluktansmotor tett på den i en en-fase induksjonsmotor, med vindinger designet for å skape et roterende magnetfelt. Rotor, på den andre siden, er vanligvis av type kryssrotor. Dette enkle men effektive rotor-design, kombinert med de unike magnetiske egenskapene til stator, gjør det mulig for effektiv generering og bruk av reluktanstreng, noe som gjør reluktansmotorer egnet for en rekke applikasjoner der kostnadseffektivitet og pålitelig drift er nøkkelfaktorer.