저항 전동기

Reluctance motor
6개의 스테이터와 4개의 로터 폴이 있는 스위치 방식 저항 기계의 단면. 스테이터 폴에 집중된 권선에 주목하십시오.

저항 모터는 강자성 로터에 비영구적 자기 극을 유도하는 전기 모터의 일종이다. 로터에는 권선이 없다. 그것은 자기저항을 통해 토크를 발생시킨다.

저항성 모터 하위 유형에는 동기식, 가변형, 스위치 방식 및 가변형 스텝 방식이 포함된다.

저항성 모터는 낮은 비용으로 높은 전력 밀도를 제공할 수 있어 많은 애플리케이션에 매력적이다. 저속 주행 시 높은 토크 리플(1회전 중 최대 토크와 최소 토크의 차이)과 토크 리플로 인한 노이즈가 단점으로 꼽힌다.[1]

21세기 초까지, 그것들을 설계하고 통제하는 복잡성에 의해 그들의 사용은 제한되었다.[disputed – discuss] 이론, 컴퓨터 설계 도구, 그리고 제어를 위한 저비용 임베디드 시스템의 발전은 이러한 장애물을 극복했다. 마이크로컨트롤러는 실시간 컴퓨팅 제어 알고리즘을 사용하여 로터 위치와 전류/전압 피드백에 따라 구동 파형을 맞춤화한다. 대규모 집적회로가 개발되기 전에는 제어전자가 엄청나게 비쌌다.

설계 및 운영 기본 원리

스테이터는 상처장 브러싱 DC 모터와 유사한 다수의 투사(수평) 전자석 극으로 구성된다. 로터는 적층 실리콘강과 같은 연성 자성 물질로 구성되며, 자성 저항으로 인해 두드러진 자성극 역할을 하는 다중 돌출부가 있다. 스위치 방식 저항 모터의 경우 로터 폴의 수가 일반적으로 스테이터 폴의 수보다 적으며, 이는 토크 리플을 최소화하고 폴이 동시에 모두 정렬되는 것을 방지하는데, 이는 토크를 발생시킬 수 없는 위치인 것이다.

스테이터 폴이 두 개의 인접한 로터 폴로부터 등거리인 경우, 로터 폴은 "완전히 정렬되지 않은 위치"에 있다고 한다. 이것은 로터 폴에 대한 최대 자기 저항의 위치다. "정렬 위치"에서 두 개 이상의 회전자 극은 두 개 이상의 스테이터 극과 완전히 정렬되며(즉, 회전극이 스테이터 극을 완전히 마주 보는 것을 의미한다) 최소 난색을 나타내는 위치다.

스테이터 폴에 전원이 공급되면 로터 토크는 거부감을 감소시키는 방향으로 간다. 따라서 가장 가까운 로터 폴은 정렬되지 않은 위치에서 스테이터 필드(저항이 적은 위치)와 정렬되도록 당겨진다. (이것은 솔레노이드에 의해 사용되는 것과 같은 효과 또는 자석으로 강자성 금속을 줍는 것과 같은 것이다. 회전을 지속하려면 스테이터 필드가 로터 폴보다 먼저 회전해야 하므로 로터를 계속 "끌어 당긴다". 일부 모터 모델은 3상 AC 전원으로 구동된다(아래 동기식 저항 모델 참조). 전자 정류장은 모터 시동, 속도 제어 및 부드러운 작동(저토크 리플)에 상당한 제어 장점을 제공하기 때문에 대부분의 현대적 설계는 스위치 방식 저항형이다.

듀얼 로터 영구 자석 유도 모터(DRMIM) 레이아웃은 볼륨 또는 질량 당 낮은 가격으로 더 많은 토크를 제공한다.[citation needed]

모터의 각 위상 권선의 인덕턴스는 위치에 따라 달라지는데, 이는 거부감도 위치에 따라 다르기 때문이다. 이것은 제어 시스템 과제를 제시한다.

종류들

동기적 내성

동기식 저항 모터는 스테이터와 로터 폴의 수가 같다. 로터의 돌출부는 내부 플럭스 "바리어"를 도입하기 위해 배열되는데, 이 구멍은 자속을 소위 직축으로 향하게 하는 구멍이다. 극의 수는 짝수여야 하므로 전형적인 극의 수는 4 또는 6이다.

로터는 전류 전도 부품 없이 동기식 속도로 작동한다. 로터 손실은 유도 모터에 비해 미미하다.

동기식 속도로 시작하면 모터가 사인파 전압으로 작동할 수 있다. 스피드 컨트롤에는 가변 주파수 구동이 필요하다.

전환 거부 또는 가변 거부

주요 기사: 스위치 방식 저항 모터

SRM(Switched Islusion Motor)은 극을 적게 사용하는 스테퍼 모터의 일종이다. SRM의 가장 초보적인 형태는 구조가 단순하기 때문에 어떤 전기 모터보다 건설 비용이 가장 낮고, 심지어 산업용 모터도 로터 권선이나 영구 자석이 부족하기 때문에 약간의 비용 절감 효과가 있을 수 있다. 로터를 장시간 정지 상태로 유지해야 하는 용도와 기계적 정류자 없이 작동하기 때문에 광업과 같은 폭발 가능성이 있는 환경에서 사용하는 용도가 일반적이다.

SRM의 위상 권선은 서로 전기적으로 격리되어 인버터 구동 AC 유도 모터보다 내결함성이 더 높다. 로터 변위에 상대적인 비선형 토크와 스테이터 위상 권선의 높은 위치 의존 인덕턴스로 인해 최적 구동 파형은 순수한 사인파형이 아니다.

적용들

참고 항목

참조

  1. ^ "Acoustic noise in home appliances due to torque ripple in motor drives – part 1 - Motor Drive & Control - Blogs - TI E2E Community". e2e.ti.com. Retrieved 2019-04-09.
  2. ^ Wang, Brian. "Tesla Upgraded the Autopilot and Model S and Model X Engines Will Soon Be – NextBigFuture.com". www.nextbigfuture.com. Retrieved 2019-04-09.

외부 링크

  • 개폐저항모터 구동 기술논문의 실시간 시뮬레이션