Motores de reluctancia Tipos y funcionamiento
Motor de reluctancia síncrono y motor de reluctancia conmutado
En un motor de reluctancia, el rotor del motor eléctrico está formado únicamente por chapa eléctrica. Por lo tanto, el rotor no tiene ni imanes permanentes ni devanados ni jaula de cortocircuito. Por lo tanto, el motor de reluctancia es muy barato de fabricar. Debido a la falta de excitación en el rotor, la densidad de potencia es menor que la de los motores síncronos de imanes permanentes. En cambio, los motores de reluctancia no tienen par de arrastre y son más seguros en caso de cortocircuito. Como el rotor no tiene ni bobinas ni imanes permanentes, el motor de reluctancia se puede refrigerar bien y es muy resistente a las altas temperaturas. El entrehierro tiene una gran influencia en el rendimiento de los motores de reluctancia y no debe ser mayor de 0,8 mm.
Tipos de motores de reluctancia
Existen dos tipos de motores de reluctancia, los motores de reluctancia conmutada (SRM) y los motores de reluctancia síncrona (SynRM). Los motores de reluctancia conmutada tienen devanados concentrados, mientras que los motores de reluctancia síncrona tienen devanados distribuidos. En comparación con el motor de reluctancia conmutada, el motor de reluctancia síncrono tiene una menor ondulación del par y, por tanto, es más silencioso en su funcionamiento. Además, los motores síncronos de reluctancia tienen un mayor rendimiento que los motores de reluctancia conmutada. Esto se debe a que el motor de reluctancia conmutada requiere mayores corrientes de fase y la densidad de flujo magnético es menor con los motores de reluctancia síncrona.
Vídeo sobre motores de reluctancia
Motor de reluctancia síncrono
La construcción del estator de los motores síncronos de reluctancia es casi idéntica a la de un motor asíncrono. El rotor está formado por un núcleo laminado redondo del que se extraen barreras de flujo magnético. El rotor no es adecuado para altas velocidades, ya que para garantizar la estabilidad de la velocidad hay que insertar barras adicionales en las barreras de flujo. Sin embargo, estas redes tienen un efecto negativo en la eficiencia de la máquina. El motor de reluctancia síncrono tiene una ondulación de par mucho menor que un motor de reluctancia conmutada. La eficiencia también es mucho mayor que la de los motores SR. Como el motor de reluctancia síncrono tiene una corriente de fase más baja, su inversor o su electrónica de potencia son menos costosos. Sin embargo, es necesario utilizar un sensor de posición con suficiente resolución para realizar un buen control y regulación.
Motor de reluctancia conmutada
El motor de reluctancia conmutada (SRM) también se denomina motor SR. El estator y el rotor del motor de reluctancia conmutada constan de polos distintos. El estator tiene un devanado concentrado, lo que significa que cada diente lleva un devanado. El número de polos del estator y del rotor debe ser diferente. Por regla general, el número de polos del estator es mayor que el del rotor. Una combinación típica es 6/4, es decir, 6 polos del estator y 4 del rotor. Como el rotor está formado por un solo núcleo laminado, el motor SR es especialmente adecuado para velocidades muy altas. La fabricación del motor de reluctancia conmutada es relativamente sencilla, ya que los devanados pueden ser prebobinados y sólo hay que introducirlos en los dientes del estator. El motor SR tiene una mayor ondulación del par, lo que hace que el motor sea más ruidoso que, por ejemplo, un motor de reluctancia síncrono. La ondulación del par proviene de las mayores corrientes de fase que requiere el motor. El inversor o la electrónica de potencia para los motores de reluctancia conmutada es más caro que para un motor de reluctancia síncrono, por ejemplo, debido a las altas corrientes de fase. Por otro lado, la resolución del sensor de posición puede ser baja, lo que permite utilizar un sensor más barato.
Motor de reluctancia Función
El funcionamiento de los motores de reluctancia es relativamente sencillo. Para que el rotor gire, la resistencia magnética debe cambiar con la posición. La resistencia magnética también se denomina reluctancia, de donde procede el nombre de motor de reluctancia. Cuando se aplica una tensión a un devanado del estator, fluye una corriente. La corriente genera un flujo magnético que circula por el estator y el rotor. El rotor gira en la dirección en la que la resistencia magnética para el flujo magnético es menor. Esto crea un par de torsión, que vuelve a ser nulo tan pronto como el rotor ha alcanzado la posición de la menor resistencia magnética. Para obtener una rotación continua, hay que aplicar una tensión al siguiente devanado.