O rotor possui ímanes permanentes.

Os ímanes permanentes fornecem o campo magnético do rotor. As correntes controladas do estator interagem com esse campo para produzir binário. O rotor não depende de corrente induzida no rotor da mesma forma que um motor de indução.

Esta lição aborda motores síncronos de ímanes permanentes, frequentemente abreviados como PMSMs. Existem outras configurações de motores de ímanes permanentes.

Os campos rodam em conjunto.

1. Primeiro instante

Rotação síncrona com um ângulo de campo constanteA direção laranja do campo do estator é de 0 graus. O eixo norte do rotor de ímanes permanentes está a -30 graus. Ambos avançam 120 graus em cada intervalo, mantendo a mesma separação ilustrativa de 30 graus.NSAmbos avançam 120°

2. Um intervalo depois

Rotação síncrona com um ângulo de campo constanteA direção laranja do campo do estator é de 120 graus. O eixo norte do rotor de ímanes permanentes está a 90 graus. Ambos avançam 120 graus em cada intervalo, mantendo a mesma separação ilustrativa de 30 graus.NSAmbos avançam 120°

3. Dois intervalos depois

Rotação síncrona com um ângulo de campo constanteA direção laranja do campo do estator é de 240 graus. O eixo norte do rotor de ímanes permanentes está a 210 graus. Ambos avançam 120 graus em cada intervalo, mantendo a mesma separação ilustrativa de 30 graus.NSAmbos avançam 120°
  1. Seta laranja: sentido do campo do estator. As correntes controladas nos enrolamentos produzem este campo girante.
  2. N e S: polos magnéticos do rotor. Os ímanes e o rotor giram em conjunto. Ao contrário do exemplo de indução, este eixo magnético escuro pertence ao campo do rotor.
  3. Mesma velocidade, ângulo de binário constante. Ambos os campos avançam o mesmo ângulo em igual tempo. A sua separação angular, assinalada pelo arco tracejado, pode permanecer constante enquanto é produzido binário; velocidade igual não significa que os campos tenham de ficar alinhados.
PMSM simplificado de dois polos em funcionamento motor estacionário. A separação de 30° torna o princípio visível; não é uma regulação recomendada nem um ângulo universal de funcionamento. O controlo real depende do projeto do motor e das condições de funcionamento.

O número de polos continua a importar.

Um motor de oito polos a 40 Hz

A velocidade síncrona é 120 × 40 ÷ 8 = 600 rpm. Em funcionamento síncrono, o rotor gira a essa velocidade.

A frequência elétrica não corresponde a rotações por segundo. Um motor com mais pares de polos tem mais ciclos elétricos por rotação mecânica.

O binário depende do alinhamento dos campos.

O variador tem de controlar a corrente em relação à posição magnética do rotor. Pode obter a informação necessária através de realimentação ou estimativa adequadas, consoante o sistema.

O arranque e o funcionamento a velocidades muito baixas colocam exigências específicas à informação de posição. O dispositivo de realimentação e o variador de frequência têm de ser compatíveis com a configuração do motor.

Frequentemente associados a máquinas sem redutor.

Os motores de ímanes permanentes podem ser concebidos para fornecer um binário elevado a uma velocidade relativamente baixa, tornando-os úteis em máquinas de tração sem redutor. Os ímanes permanentes, por si só, não garantem uma eficiência ou qualidade de viagem específica.

Um motor de ímanes permanentes acionado mecanicamente pode gerar tensão mesmo sem um variador alimentado. O seu estado de funcionamento tem de ser compreendido como parte da máquina completa.

Um olhar mais próximo

O ângulo elétrico do rotor repete-se uma vez por par de polos durante uma rotação mecânica. O conhecimento correto desta relação permite ao variador coordenar a corrente do estator com o campo do rotor.

Verifique o que aprendeu

Um motor síncrono de ímanes permanentes necessita do escorregamento normal de um motor de indução para produzir binário?

Mostrar a explicação

Não. Em funcionamento síncrono, o rotor acompanha o campo girante à mesma velocidade. O binário depende da interação magnética controlada, não do escorregamento de um motor de indução.

Leitura adicional.

Leitura opcional para aprofundar esta lição.