Rotorul poartă magneți permanenți.
Magneții permanenți furnizează câmpul magnetic al rotorului. Curenții statorici controlați interacționează cu acest câmp pentru a produce cuplu. Rotorul nu depinde de curent indus în rotor în același mod ca un motor asincron.
Această lecție privește motoarele sincrone cu magneți permanenți, adesea abreviate PMSM. Există și alte configurații de motoare cu magneți permanenți.
Câmpurile se rotesc împreună.
1. Primul moment
2. După un interval
3. După două intervale
- Săgeată portocalie: direcția câmpului statoric. Curenții controlați din înfășurări produc acest câmp rotitor.
- N și S: polii magnetici ai rotorului. Magneții și rotorul se rotesc împreună. Spre deosebire de exemplul de inducție, această axă magnetică întunecată aparține câmpului rotorului.
- Aceeași viteză, un unghi de cuplu constant. Ambele câmpuri avansează cu același unghi în timp egal. Separarea lor unghiulară, marcată prin arcul întrerupt, poate rămâne constantă în timp ce se produce cuplu; viteza egală nu impune alinierea câmpurilor.
Numărul de poli contează în continuare.
Viteza sincronă este 120 × 40 ÷ 8 = 600 rpm. În timpul funcționării sincrone, rotorul se rotește cu acea viteză.
Frecvența electrică nu reprezintă rotații pe secundă. Un motor cu mai multe perechi de poli are mai multe cicluri electrice pentru fiecare rotație mecanică.
Cuplul depinde de alinierea câmpurilor.
Variatorul trebuie să controleze curentul în raport cu poziția magnetică a rotorului. Poate obține informațiile necesare prin reacție sau estimare adecvată, în funcție de sistem.
Pornirea și funcționarea la viteză foarte mică impun cerințe speciale informațiilor de poziție. Dispozitivul de reacție și variatorul trebuie să fie compatibile cu configurația motorului.
Adesea asociate cu mașini fără reductor.
Motoarele cu magneți permanenți pot fi proiectate să asigure cuplu substanțial la viteze relativ mici, fiind utile în mașinile de tracțiune fără reductor. Magneții permanenți singuri nu garantează un anumit randament sau confort al deplasării.
Un motor cu magneți permanenți antrenat mecanic poate genera tensiune chiar fără un variator alimentat. Starea sa de funcționare trebuie înțeleasă ca parte a mașinii complete.
O privire mai atentă
Unghiul electric al rotorului se repetă o dată pentru fiecare pereche de poli în timpul unei rotații mecanice. Cunoașterea corectă a acestei relații permite variatorului să coordoneze curentul statorului cu câmpul rotorului.
Verificați ce ați înțeles
Un motor sincron cu magneți permanenți are nevoie de alunecarea normală a motorului asincron pentru a produce cuplu?
Arată explicația
Nu. În funcționare sincronă, rotorul urmărește câmpul rotitor la aceeași turație. Cuplul depinde de interacțiunea magnetică controlată, nu de alunecarea specifică motorului de inducție.
Lecturi suplimentare.
Lecturi opționale pentru aprofundarea acestei lecții.
- ABB: principiile motorului sincron (PDF) (Document în engleză)
Lectură tehnică: Ghidul 9, paginile tipărite 13–16 (paginile PDF 353–356). Comparați motoarele sincrone și de inducție, apoi urmăriți diagramele câmpului magnetic.
- Microchip: construcția PMSM și unghiul controlat al câmpului (PDF) (Document în engleză)
AN4398, paginile 3 și 6, prezintă rotorul cu magneți permanenți și explică modul în care comanda coordonează câmpurile statorului și rotorului. Ecuațiile și proiectarea estimatorului sunt lecturi avansate opționale.