Motorul cu reluctanță PREX de la Okuma

Index Editoriale GreenBau despre mașini unelte CNC

Tehnologia avansată a motorul-ui cu reluctanță PREX de la Okuma, baza unei mașini unelte CNC superioare în prelucrarea eficientă a metalelor dure prin așchiere.

Motorul cu reluctanță PREX de la Okuma integrat în arborele principal
Motorul cu reluctanță PREX de la Okuma integrat în arborele principal

1. Ce este Motorul cu reluctanţă ?

RELUCTANȚA este o rezistență magnetică și este opusul permeabilității. Reluctanța rotorului depinde de fantele „goale” prezente pe laminările rotorului care creează un fel de barieră magnetică în care fluxul întâmpină „rezistență”.

Când înfășurările statorului sunt excitate este generat un câmp magnetic și rotorul se aliniază cu axa conductoare magnetic (axa-d) pentru a minimiza reluctanța în circuitul magnetic.

RELUTANȚĂ ridicată (zone albe, aer) și RELUCTANȚĂ scăzută (zone albastre, fier).

Motorul cu reluctanță - principiu funcționare

Motoarele de reluctanță sincrone sunt proiectate intenționat cu rotoare realizate cu fante „identificate” (în funcție de numărul de poli) și sunt realizate cu conductoare magnetice material (fier) ​​și izolator magnetic material (aer).

Motorul cu reluctanţă comutată, este un motor cu reluctanță variabilă, are poli aparenţi pe stator şi pe rotor, rotorul fiind, în construcţiile uzuale, pasiv, deci fără înfăşurări sau magneţi permanenţi.

Motorul cu reluctanţa comutată fără înfăşurări pe rotor
Motorul cu reluctanţa comutată fără înfăşurări pe rotor

Denumiri utilizate în lucrări de specialitate:
VRM = Variable Reluctance Motor, mai ales în SUA,
ECRM = Electronically Commutated Reluctance Motor, în Anglia, – este mult mai aproape de principiul de funcţionare al motorului,
SRM = Switched Reluctance Motor

Motorul cu reluctanță - Variante de construcție rotor
Profile straturi Rotor uzuale: (a) Switched Reluctance Motor, (b) ALA Synchronous Reluctance Motor, (c) TLA Synchronous Reluctance Motor

Motorul cu reluctanţă comutată (SRM = Switched Reluctance Motor ) are poli aparenţi pe stator şi pe rotor, rotorul fiind, în construcţiile uzuale, pasiv, deci fără înfăşurări sau magneţi permanenţi.

Motorul cu reluctanță - simulare 3D rotor, stator si bobine

Pentru a preveni blocarea rotorului în timpul funcţionării numărul de poli pe stator şi pe rotor este diferit. Diferenţa, la motoarele elementare, este 2.

Variante constructive

Pentru îmbunătăţirea performanţelor SRM s-au propus diverse variante constructive:

  • cu magneţi permanenţi sau
  • cu înfăşurări de excitaţie auxiliară,

rezultând astfel motoare hibride cu excitaţie şi cu reluctanţă variabilă.

2. Motorul PREX de la Okuma

motor cu reluctanță variabilă cu magnet permanent cu structură de fante multistrat

Okuma a primit Premiul Președintelui Federației de Mașini Japoneze (2009) pentru motorul PREX, cu reluctanţă variabilă cu magnet permanent cu structură de fante multistrat. Premiile pentru mașinile de economisire a energiei superioare sunt acordate persoanelor fizice, companiilor sau altor organizații care dezvoltă și comercializează utilaje cu caracteristici superioare de economisire a energiei, care contribuie la promovarea utilizării eficiente a energiei.

Premiile au ca scop promovarea dezvoltării și răspândirii unor mașini unelte CNC superioare atât ca performanță în prelucrare cât și prietenoase cu mediul înconjurător.

Motorul PREX (motor cu reluctanță variabilă cu magnet permanent cu structură de fante multistrat)

Motoarele PREX sunt motoare de reluctanță integrate în arborele principal al mașinii CNC, patentate și utilizate în mașinile-unelte OKUMA. Numeroasele fante din rotor fac mai eficientă generarea puterii de reluctanță. Această structură unică a rotorului are o cantitate mică de magneți permanenți interpolați pentru a crește performanța cuplului.

Motorul PREX este mai eficient decât motoarele cu inducție (IPM), care au fost în trecut principala sursă de putere a axelor. Cuplul acestuia în majoritatea prelucrărilor crește eficiența sistemului la viteze nominale de 4-9%. Motoarele PREX sunt, de asemenea, compacte, ușoare în secțiunea rotativă, care reduce masa inerțială cu 47%. Acest lucru face ca accelerația și decelerarea să fie foarte rapide. Combinarea tuturor acestor caracteristici reduce consumul de energie cu 5-13%.

Motorul cu reluctanță PREX de la Okuma integrat în arborele principal
Motorul cu reluctanță PREX de la Okuma integrat în arborele principal

În comparație cu motoarele cu inducție (IPM), care au magneți interpolați similari, există mai puține pierderi de eficiență de la curenții de câmp invers la viteze de rotație ridicate. Și din moment ce sunt folosiți mai puțini magneți permanenți se reduce și utilizarea magneților de pământuri rare. Mașinile echipate cu motorul PREX sunt strunguri CNC, seria Space Turn EX și mașinile multitasking din seria MULTUS.

Calibrare / service motoare Okuma Europe în Krefeld Germania

Biografie

  • Motorul cu reluctanţa comutată – Universitatea Tehnică din Cluj
  • Okuma White Papers – PREX motor

Citește și despre