Silnik Reluktancyjny Przełączalny Budowa i zasada działania silnika
W silnikach reluktancyjnych przełączalnych moment elektromagnetyczny wytwarzany jest na zasadzie zmiany reluktancji obwodu magnetycznego. Kiedy uzwojenie danego pasma jest zasilone, pole magnetyczne wytworzone przez parę biegunów stojana wciąga najbliższą parę przeciwległych zębów wirnika dążąc do ustawienia ich w położeniu, w którym obwód magnetyczny osiąga minimalną reluktancję. Kierunek momentu elektromagnetycznego wytwarzanego przez silnik reluktancyjny przełączalny nie zależy od kierunku przepływu prądu w uzwojeniach, przez co upraszcza się jego układ zasilający. Uzwojenia silnika zasilane są impulsowo poprzez układ energoelektroniczny, synchronicznie z położeniem wirnika. Do wyznaczenia położenia wirnika stosowane są czujniki położenia (enkodery, resolwery, czujniki Hall'a, czujniki optyczne) lub metody bezczujnikowe. Ze względu na liczbę pasm silniki możemy podzielić na jednopasmowe oraz wielopasmowe (np. dwupasmowe, trójpasmowe, czteropasmowe). Zarówno maszyny jednopasmowe jak i wielopasmowe mogą posiadać po dwa bieguny stojana przypadające na jedno pasmo (są to konstrukcje bazowe) lub odpowiednio więcej (zazwyczaj 4). Silnik reluktancyjny przełączalny jest przetwornikiem elektromechanicznym który nie może pracować bez odpowiedniego układu zasilającego. Istnieje wiele odmian układów zasilających przeznaczonych do zasilania SRM (np. układ półmostkowy, C-dump, split-dc) Charakterystyka mechaniczna Silniki reluktancyjne przełączalne posiadają moŜliwość regulacji prędkości kątowej w bardzo szerokim zakresie. Wielkościami bezpośrednio wpływającymi na osiągi silnika są: napięcie zasilające uzwojenie pasma (u), kąt załączenia (on) kąt wyłączenia (off). Zwiększanie prędkości wirowania wirnika powoduje wzrost napięcia rotacji, które ogranicza zakres sterowania silnika dla załoŜonej metody. Dlatego producenci SRM nie określają charakterystyk mechanicznych (T=f()) silnika, gdyŜ mogą być one kształtowane poprzez zastosowanie odpowiedniej metody sterowania wynikającej z zadanych warunków pracy,
uzyskując tym samym optymalne parametry sterowania.
zasilania.
(PWM) w przedziale zasilania współczynniku wypełnienia równym 100%. Regulacja prędkości realizowana jest wyłącznie poprzez zmianę wartości kątów sterujących qon i qoff.
Pracę SRM można podzielić na trzy podstawowe zakresy Praca ze stałym momentem - w tym zakresie silnik może pracować przy stałej wartości momentu, od zera aż do prędkości bazowej b. Jeśli napięcie źródła zasilania Udc i kąty sterujące on i off są stałe, to prędkość bazowa wyznacza granicę, powyżej której nie ma możliwości sterowania prądowego. Prędkość bazową można określić z zależności:
Praca ze stałą mocą - wraz ze wzrostem prędkości wirowania wirnika wzrasta napięcie rotacji, uniemożliwiając tym samym regulację prądu, ze względu na ograniczoną wartość napięcia zasilającego. Zwiększając liniowo z prędkością szerokość przedziału zasilania, możliwe jest uzyskanie stałej mocy na wale silnika. Jednak zwiększanie przedziału przewodzenia jest ograniczone do prędkości c, która stanowi granicę pomiędzy przewodzeniem impulsowym, a przewodzeniem ciągłym. |
Sterowanie ciągle (poziomem napięcia) polega na zmianie wartości sygnału w czasie. Taki sposób sterowania może być stosowany zarówno w silnikach o wzbu dzeniu elektromagnetycznym, jak i magnetoelektrycznym. Przy sterowaniu od strony twornika napięcie źródła wzbudzenia Uw — const oraz prąd wzbudzenia I„ — const.
|