Reluktanzmotor
Ein Reluktanzmotor ist eine Bauform eines Elektromotors, bei dem der Rotor aus einem weichmagnetischen Material (z. B. Eisen) besteht und der Stator die Magnetspulen enthält.
Der Rotor ist weder mit Permanentmagneten bestückt ist noch bestromt. Er besitzt ausgeprägte Pole aus weichmagnetischem Material.
Man unterscheidet zwei Arten von Reluktanzmotoren:
- Drehfeld-Reluktanzmotor:
Der Drehfeld-Reluktanzmotor hat einen bewickelten mehrphasigen Stator wie eine Asynchronmaschine. Der rotor ist aber nicht rund, sondern weist ausgeprägte Pole auf. Er wird meist zusätzlich wie eine Asynchronmaschine mit einem Kurzschlusskäfig ausgerüstet. Er läuft dann wie ein Asynchronmotor an bis in die Nähe der asynchronen Gleichgewichtsdrehzahl. Dann überwiegt der Reluktanzeffekt, und der Rotor dreht sich synchron mit dem Drehfeld. So lässt sich auf einfache und relativ preisgünstige Weise ein mit der Statorfrequenz synchron laufender Drehstrommotor bauen. Drehfeld-Reluktanzmotoren weisen als Nachteile gegenüber Synchronmotoren und Asynchronmotoren einen geringeren Wirkungsgrad, eine geringere Kraftdichte und einen hohen Blindleistungsbedarf auf.
- Geschalteter Reluktanzmotor (Switched reluctance drive):
Ein Reluktanzmotor mit einer unterschiedlichen Anzahl ausgeprägter Zähnen an Rotor und Stator. Die Statorzähne sind mit Spulen bewickelt, die abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden. Die Zähne mit den bestromten Wicklungen ziehen jeweils die nächstgelegenen Zähne des Rotors wie ein Elektromagnet an und werden abgeschaltet, wenn (oder kurz bevor) die Zähne des Rotors den sie anziehenden Statorzähnen gegenüber stehen. In dieser Position wird die nächste Phase auf anderen Statorzähnen eingeschaltet, die andere Rotorzähne anzieht. Insgesamt muss ein geschalteter Reluktanzmotor mindestens drei Phasen haben. Um im richtigen Zeitpunkt umzuschalten, muss der Motor mit einem Rotorlagegeber versehen werden.
- Reluktanz-Schrittmotor
Ein Reluktanz-Schrittmotor kann im Prinzip gleich wie ein geschalteter Reluktanzmotor aufgebaut sein. Er wird im Gegensatz zu diesem aber ohne Kenntnis der Rotorposition geschaltet, ist dadurch einfacher, aber weniger zuverlässig.
Reluktanzmotoren dieser Bauart zeichnen sich durch hohe Robustheit und einen bescheidenen Beschaffungspreis aus. Wie Asynchronmaschinen bilden sie im unbestromten Zustand kein Drehmoment und keine Ummagnetisierungsverluste aus. Bei niedrigen Drehzahlen sind sie den Asynchronmaschinen bezüglich Drehmomentdichte überlegen, bei höheren deutlich unterlegen. Permanenterregten Synchronmaschinen sind sie diesbezüglich auf jeden Fall unterlegen.
Reluktanzmotoren eignen sich gut für mittelgroße Antriebe (in Durchmessern von 100 bis 300 mm) mit geringen Einschaltzeiten. Für kleine Motoren scheiden sie wegen zu geringer Kraftdichte und zu geringen Wirkunksgrad aus, und für große wegen zu geringer Energieeffizienz und zu hohen Blindleistungsbedarf.