Reluktantni moment
Torak nesposobnosti, takođe poznat kao torak poravnanja, jeste fenomen koji feromagnetski objekti iskazuju kada se nalaze unutar spoljnog magnetskog polja. Ovaj torak deluje kako bi poravnati feromagnetski objekat sa smerom spoljnog magnetskog polja. Kada je izložen spoljnom magnetskom polju, feromagnetski objekat generiše unutrašnje magnetsko polje u odgovoru. Interakcija između ovog indukovanih unutrašnjeg magnetskog polja i spoljnog magnetskog polja dovodi do toraka nesposobnosti, prisiljujući objekat da se preorijentiše dok optimalno ne bude poravnat sa linijama spoljnog magnetskog polja. Ovo poravnanje se dešava kako bi sistem minimizirao magnetsku nesposobnost, koja meri otpor nastanak magnetskog fluksa unutar objekta.
Torak nastaje zbog interakcije između dva magnetska polja, što dovodi do toga da se objekat zakreće oko ose poravnate sa smerom magnetskog polja. Ovaj torak deluje na objekat, prisiljujući ga da se repositionira na način koji minimizira magnetsku nesposobnost, omogućavajući time najgladiji mogući put za proticanje magnetskog fluksa.
Ovaj torak takođe se naziva torak salijentnosti, jer njegovo stvaranje direktno zavisi od karakteristika salijentnosti mašine. Salijentnost, koja se odnosi na geometrijsku i magnetsku asimetriju unutar mašine, stvara varijacije u magnetskoj nesposobnosti koje pokreću proizvodnju ovog toraka.
Motoreli nesposobnosti temeljno se oslanjaju na torak nesposobnosti za svoje funkcionisanje. Funkcionalnost motora zavisi od kontinuirane interakcije i preporavnanja magnetskih polja, omogućena ovim torakom, kako bi se proizvelo rotacijsko kretanje. Veličina toraka nesposobnosti može se izračunati koristeći specifičnu formulu, koja uzima u obzir razne parametre poput jačina magnetskih polja, geometriju mašine i osobine materijala, pružajući kvantitativnu mjeru ključnu za dizajn, analizu i optimizaciju električnih mašina baziranih na nesposobnosti.
U kontekstu izračunavanja toraka nesposobnosti, koriste se sledeće oznake:
Trel predstavlja prosečnu vrednost toraka nesposobnosti.
V označava primenjenu napon, koji ima ključnu ulogu u energiziranju motora i utiče na interakcije magnetskih polja.
f predstavlja frekvenciju linije, određujući stopu na kojoj se menjaju magnetska polja, te time utiče na proces generisanja toraka.
δrel je ugao toraka, izmeren u elektromagnetnim stepenima. Ovaj ugao ukazuje na faznu razliku između magnetskih polja statora i rotora i jeste ključni faktor u izračunavanju veličine toraka nesposobnosti.
K je konstanta motora, parametar specifičan za motor, koji uključuje razne karakteristike vezane za dizajn, kao što su geometrija magnetskog kruga i osobine materijala.
Torak nesposobnosti prevashodno se generiše unutar motora nesposobnosti. Fundamentalni princip njegovog proizvodnje u ovim motorima leži u varijaciji magnetske nesposobnosti. Dok se rotor kreće unutar magnetskog polja statora, promene u dužini vazdušnog rastojanja i geometriji magnetskog puta dovode do fluktuacija nesposobnosti. Ove varijacije, na svoju stranu, dovode do toraka nesposobnosti, koji pokreće rotaciju motora.
Granica stabilnosti motora nesposobnosti, u odnosu na ugao toraka, tipično se kreće od +δ/4 do -δ/4. Rad unutar ovog uglogovnog opsega osigurava stabilno funkcionisanje motora, izbegavajući probleme kao što su zaustavljanje ili nerazumljivo ponašanje.
U pogledu konstrukcije, stator motora nesposobnosti sasvim liči na stator jednofaznog indukcioniog motora, sa navijanjima dizajniranim da stvore vrteće magnetsko polje. Rotor, s druge strane, često je tipa zmajeva kavez. Ovaj jednostavan ali efektivan dizajn rotora, kombinovan sa jedinstvenim magnetskim karakteristikama statora, omogućava efikasnu proizvodnju i iskorišćenje toraka nesposobnosti, čime se motori nesposobnosti čine prikladnim za širok spektar primena gde su ključni zahtevi ekonomičnost i pouzdan rad.
