Motore sincrono a magneti permanenti

I motori sincroni a magneti permanenti sono emersi negli anni '50. Il principio di funzionamento del motore sincrono a magnete permanente è lo stesso di quello del motore sincrono di eccitazione elettrico ordinario, ma utilizza l'eccitazione a magnete permanente invece dell'eccitazione dell'avvolgimento di eccitazione, rendendo la struttura del motore più semplice, riducendo i costi di elaborazione e assemblaggio e anche risparmiando l'anello collettore e la spazzola che sono inclini a problemi, migliorando l'affidabilità del funzionamento del motore. A causa dell'assenza di corrente di eccitazione e perdita di eccitazione, l'efficienza di funzionamento del motore è migliorata.

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Vantaggi del prodotto

Il cosiddetto magnete permanente si riferisce all'aggiunta di magneti permanenti durante la produzione di rotori motore, che migliora ulteriormente le prestazioni del motore. La cosiddetta sincronizzazione si riferisce alla coerenza costante tra la velocità del rotore e la frequenza corrente dell'avvolgimento dello statore. Pertanto, controllando la frequenza di corrente in ingresso dell'avvolgimento dello statore del motore, la velocità del motore sarà infine controllata. Come regolare la frequenza corrente è il problema che la parte di controllo elettronico deve risolvere.

Struttura e caratteristiche

I componenti principali di un motore sincrono a magnete permanente sono: rotore, statore, coperchio finale e altri componenti.

Lo statore del PMSM specifica principalmente due parti: il sub avvolgimento e il nucleo dello statore. L'avvolgimento statore attualmente ha due strutture: distribuite e centralizzate. L'avvolgimento distribuito è simile all'avvolgimento multifase AC dello statore di un motore asincrono. Si spera generalmente che il flusso magnetico ideale generato dall'avvolgimento dello statore distribuito nello slot dello statore sia un'onda sinusoidale, ma l'avvolgimento effettivo non genererà un'onda sinusoidale ideale. Definire il numero di slot di avvolgimento per polo per fase q=Z/(2 * np * m), dove Z è il numero di slot di statore, np è il numero di coppie di poli motore e m è il numero di fasi di avvolgimento dello statore motore.

Il rotore del PMSM comprende principalmente magneti permanenti, nuclei del rotore, alberi, cuscinetti, ecc. Il rotore dei motori sincroni a magneti permanenti asincroni tradizionali alimentati a griglia è dotato di avvolgimenti a gabbia, mentre i moderni motori sincroni a magneti permanenti a controllo di frequenza variabile di solito non hanno avvolgimenti a rotore installati. A seconda della posizione dei magneti permanenti nel nucleo del rotore, possono essere suddivisi in tipo di superficie e tipo incorporato PMSM. Il PMSM può essere diviso in due tipi di strutture: montato in superficie e plug-in.

Principali applicazioni

I motori sincroni a magneti permanenti hanno un elevato rapporto potenza/massa, dimensioni più ridotte, peso più leggero e coppia di uscita superiore rispetto ad altri tipi di motori. Anche la velocità massima e le prestazioni di frenata del motore sono eccellenti. Pertanto, i motori sincroni a magneti permanenti sono diventati i motori elettrici più comunemente utilizzati nei veicoli elettrici e nei robot oggi. Tuttavia, quando i materiali a magneti permanenti sono sottoposti a vibrazioni, alte temperature e corrente di sovraccarico, la loro conducibilità magnetica può diminuire o si può verificare demagnetizzazione, che può ridurre le prestazioni dei motori a magneti permanenti. Inoltre, i motori sincroni a magneti permanenti delle terre rare richiedono l'uso di materiali delle terre rare, con conseguente instabilità dei costi di produzione.