Budowa silnika SRM

Stojan i wirnik przełączalnego silnika reluktancyjnego zbudowany jest z pakietu blach, z rozłożonymi na obwodzie biegunami wydatnymi. Na biegunach stojana umieszczone są proste koncentryczne uzwojenia – cewki. Umieszczone na przeciwległych biegunach mogą być połączone szeregowo bądź równolegle, tworząc niezależne obwody zwane fazami lub pasmami uzwojenia stojana. Liczba biegunów stojana musi być różna od liczby biegunów nieuzwojonego wirnika. Im mniejsza jest liczba pasm fazowych, tym większe są nierówności momentu obrotowego w zależności od kąta obrotu wirnika, ale równocześnie możliwe jest uzyskanie większych prędkości obrotowych.

Zasada działania

Generowanie momentu obrotowego w silniku SRM uzyskuje się w wyniku tendencji do zmniejszania reluktancji w głównym obwodzie magnetycznym silnika. Gdy przez uzwojenie jednej fazy przepływa prąd, wówczas wytworzony zostaje strumień w obwodzie magnetycznym. Strumień dzięki tendencji do magazynowania maksymalnej energii magnetycznej wywoła obrót wirnika do momentu uzyskania współosiowości z biegunem stojana (rys. 2), jednocześnie doprowadzając do zminimalizowania reluktancji w obwodzie magnetycznym.

Charakterystyka mechaniczna-statyczna silnika SRM

Punkt pracy silnika SRM jest programowalny i prawie w całości określany przez układ regulacji. Jest to jedna z cech, która powoduje, że silnik SRM jest atrakcyjnym rozwiązaniem w wielu aplikacjach napędu elektrycznego. Zakres możliwości pracy jest określany przez fizyczne ograniczenia, takie jak napięcie zasilające i dopuszczalny przyrost temperatury. Typowa obwiednia charakterystyki mechanicznej została pokazana na rys. 3.

Tak jak w innych silnikach, moment jest ograniczony przez maksymalny dopuszczalny prąd, a prędkość obrotowa przez dostępne napięcie. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej obszar ograniczenia prądowego nie ulega zmianie do momentu osiągnięcia przez wirnik prędkości, przy której indukowana siła elektromotoryczna osiąga wartość równą napięciu zasilającemu. Wiąże się to z brakiem możliwości uzyskania większego prądu, a co za tym idzie, większego momentu obrotowego. W tym punkcie, zwanym prędkością podstawową ωb,

i poza nim moc wyjściowa na wale jest stała i jest maksymalna. Przy dalszym wzroście prędkości obrotowej siła elektromotoryczna wzrasta, a moc wyjściowa na wale zaczyna spadać. Obszar ten charakteryzuje się stałą wartością iloczynu momentu i kwadratu prędkości.