El rotor lleva imanes permanentes.
Los imanes permanentes proporcionan el campo magnético del rotor. Las corrientes controladas del estator interactúan con este campo para producir par. El rotor no depende de corriente inducida en él de la misma forma que un motor de inducción.
Esta lección trata de motores síncronos de imanes permanentes, a menudo abreviados como PMSMs. También existen otras disposiciones de motores de imanes permanentes.
Los campos giran juntos.
1. Primer instante
2. Un intervalo después
3. Dos intervalos después
- Flecha naranja: dirección del campo del estator. Las corrientes controladas de los devanados producen este campo giratorio.
- N y S: polos magnéticos del rotor. Los imanes y el rotor giran juntos. A diferencia del ejemplo de inducción, este eje magnético oscuro corresponde al campo del rotor.
- La misma velocidad, un ángulo de par estable. Ambos campos avanzan el mismo ángulo en el mismo tiempo. Su separación angular, indicada por el arco discontinuo, puede mantenerse constante mientras se produce par; tener la misma velocidad no significa que los campos deban alinearse.
El número de polos sigue siendo relevante.
La velocidad síncrona es 120 × 40 ÷ 8 = 600 rpm. Durante el funcionamiento síncrono, el rotor gira a esa velocidad.
La frecuencia eléctrica no son revoluciones por segundo. Un motor con más pares de polos tiene más ciclos eléctricos por revolución mecánica.
El par depende de la alineación de los campos.
El variador debe controlar la corriente en relación con la posición magnética del rotor. Puede obtener la información necesaria mediante realimentación o estimación adecuadas, según el sistema.
El arranque y el funcionamiento a muy baja velocidad imponen exigencias particulares a la información de posición. El dispositivo de realimentación y el variador deben ser compatibles con la disposición del motor.
A menudo combinados con máquinas sin reductor.
Los motores de imanes permanentes pueden diseñarse para proporcionar un par considerable a velocidad relativamente baja, lo que los hace útiles en máquinas de tracción sin reductor. Los imanes permanentes por sí solos no garantizan un rendimiento o una calidad de viaje determinados.
Un motor de imanes permanentes accionado mecánicamente puede generar tensión incluso sin un variador alimentado. Su estado de funcionamiento debe entenderse como parte de la máquina completa.
Una mirada más cercana
El ángulo eléctrico del rotor se repite una vez por par de polos durante una revolución mecánica. Conocer correctamente esta relación permite al variador coordinar la corriente del estator con el campo del rotor.
Compruebe lo que ha entendido
¿Un motor síncrono de imanes permanentes necesita el deslizamiento normal de un motor de inducción para producir par?
Mostrar la explicación
No. En funcionamiento síncrono, su rotor sigue el campo giratorio a la misma velocidad. El par depende de la interacción magnética controlada, no del deslizamiento propio del motor de inducción.
Para seguir leyendo.
Lectura opcional para profundizar en esta lección.
- ABB: principios del motor síncrono (PDF) (Documento en inglés)
Lectura técnica: Guía 9, páginas impresas 13–16 (páginas 353–356 del PDF). Compare motores síncronos y de inducción, y siga después los diagramas de campo magnético.
- Microchip: construcción de PMSM y ángulo de campo controlado (PDF) (Documento en inglés)
AN4398, páginas 3 y 6, muestran el rotor de imanes permanentes y explican cómo el control coordina los campos del estator y el rotor. Las ecuaciones y el diseño del estimador son lectura avanzada opcional.