Motoare sincrone magnetice permanente

Ce sunt motoarele sincrone cu magnet permanent?

Motoarele sincrone cu magnet permanent (PMSM) sunt similare cu motoarele sincrone AC tradiționale, dar câmpul, în acest caz, este încântat de magneți permanenți care creează EMF sinusoidal înapoi. Sunt similare cu motoarele electrice rotative tipice care constau dintr -un rotor și un stator. Cu toate acestea, motoarele sincrone cu magnet permanent folosesc doar un rotor, care creează câmpul magnetic.

Constructie

Motoarele sincrone cu magnet permanent sunt foarte eficiente, fără perii, sigure, foarte rapide și oferă performanțe dinamice ridicate. Datorită avantajelor lor, motoarele sincrone permanente au multe aplicații în diferite industrii. Mulți producători produc acum motoare sincrone cu magnet permanent cu specificații diferite pentru diferite aplicații.

Rețineți că motoarele sincrone AC sunt cele mai utilizate motoare cu 3 faze în stare constantă în sistemele electrice, unde ajută la transformarea energiei electrice în energie mecanică. Motoarele funcționează cu o viteză sincronă care este constantă și sincronă cu frecvența de alimentare a ciclurilor de curent alternativ. Deoarece motoarele sincrone AC au o viteză a motorului care este egală cu câmpul magnetic rotativ, acestea sunt utilizate în mare parte în sistemele de putere pentru a îmbunătăți factorul de putere al sistemului.

Cum funcționează motoarele sincrone magnetice permanente

Principiul de funcționare al motoarelor sincrone cu magnet permanent se bazează pe interacțiunea câmpului magnetic rotativ al statorului și pe câmpul magnetic constant al rotorului. Motoarele sincrone cu magnet permanent (PMSM) sunt cunoscute a fi destul de eficiente, fără perii, foarte rapide, sigure și oferă performanțe dinamice ridicate în comparație cu motoarele convenționale. Sunt la fel de fiabile.

În acest caz, în loc să folosească înfășurarea rotorului, magneții permanenți sunt montate pentru a genera un câmp magnetic rotativ. Aceste tipuri de motoare sunt foarte simple și mai puțin costisitoare. Cu un stator (având 3 înfășurări instalate pe el) și un rotor cu un magnet permanent montat (pentru crearea unui câmp rotativ), alimentarea cu 3 faze este furnizată statorului, astfel încât să poată începe să funcționeze.

Rețineți că PMSM este motoare sincrone AC a căror excitație de câmp este furnizată de magneți permanenți cu o formă de undă EMF sinusoidă. Cu ajutorul magneților permanenți, PMSM poate genera cuplu cu viteză zero.

Tipuri de PMSM

Tipurile PMSM depind de modul în care magneții sunt atașați la rotor, precum și de designul rotorului. Motorul sincron cu magnet permanent poate fi clasificat în două tipuri:

• Motor sincron cu magnet permanent de suprafață (SPMSM)
• Motor sincron cu magnet permanent interior (IPMSM).
• SPMSM montează toate piesele de magnet de pe suprafață
• IPMSM plasează magneți în interiorul rotorului

În plus, în funcție de proiectarea statorului, un PMSMS poate fi clasificat și ca:

• Cu înfășurare distribuită
• Cu înfășurare concentrată

Proprietățile motoarelor sincrone magnetice permanente

• PMSM nu emite scântei și sunt mai sigure în medii explozive.
• Sunt curate, foarte rapide și eficiente.
• Sunt mai compacte și mai ușoare decât un acim.
• PMSM rulează de obicei cu/fără codificatoare de poziție.
• Performanță netedă cu viteză scăzută și mare. Funcționează bine pentru aplicații de înaltă performanță.
• Produce zgomot audibil scăzut și EMI.
• Ele generează un cuplu ridicat dacă este cuplat cu controlul orientat către câmp (FOC).

Avantaje de bază

Iată câteva dintre avantajele de bază ale unui motor sincron cu magnet permanent:

• Densitate mare de putere
• Mult mai puțin zgomot
• Performanță dinamică atât în ​​funcționare mare, cât și cu viteză mică
• Eficiență ridicată la viteze mari
• Disiparea eficientă a căldurii
• Inerția rotorului scăzut face ușor controlul
• Fără a se orea cuplul atunci când motorul este comutat
• Cuplu ridicat și neted și performanță dinamică
• Rezistent la uzură
• Disponibil în dimensiuni mici la diferite pachete
• Întreținere ușoară și instalare decât un motor de inducție
• Capabil să mențină cuplul complet la viteze mici
• Fiabilitate ridicată

Citire ulterioară: avantaje și aplicații ale motorului sincron cu magnet permanent

Dezavantaje

Principalele dezavantaje ale motoarelor sincrone cu magnet permanent sunt:

• Costuri inițiale ridicate și foarte costisitoare în comparație cu motoarele de inducție.
• Poate fi dificil de pornit, deoarece nu sunt motoare de auto-start.

Aplicații ale motoarelor sincrone magnetice permanente

Motoarele sincrone cu magnet permanent au aplicații în următoarele zone:

• Compresoare de curent alternativ
• Frigidere
• Mașini de spălat cu tracțiune directă
• Servodirecție electrică auto
• Mașini -unelte
• Aer conditionat
• Controlul tracțiunii
• Unități de stocare a datelor
• Servo drive
• Vehicul electric
• Sisteme de putere mari în cazul în care sunt necesari factori de putere îmbunătățiți și de revenire
• Robotică
• Aerospațial

Concluzie

PMSM este un motor sincron cu 3 faze care funcționează cu viteză sincronă cu sursa de curent alternativ aplicat. Produce cuplu neted și zgomot redus. Este utilizat în principal pentru aplicații de mare viteză, cum ar fi robotica. Principiul de funcționare a motoarelor sincrone cu magnet permanent se bazează pe interacțiunea câmpului magnetic rotativ al statorului și pe câmpul magnetic constant al rotorului.

Vă mulțumim că ați citit articolul nostru și sperăm că vă poate ajuta să înțelegeți mai bine motoarele sincrone cu magnet permanent. Dacă doriți să aflați mai multe despre magneți, am dori să vă sfătuim să vizitați Magneții Stanford pentru mai multe informații.

În calitate de furnizor de magneți de frunte din întreaga lume, Stanford Magnets a fost implicat în cercetarea și dezvoltarea, producția și vânzările de magneți din anii 90. Oferă clienților magneți permanenți de înaltă calitate, cum ar fi magneții SMCO, magneții de neodim, magneții alnico și magneții de ferite (magneți ceramici) la un preț foarte competitiv.