By
PREVIEW
Wat is een synchrone motor met permanente magneet?
Het Synchrone motor met permanente magneet (PMSM) is een AC-motor die koppel genereert door het roterende magnetische veld van het anker te combineren met een magnetisch excitatieveld gecreëerd door gelijkstroom. Het loopt op synchrone snelheid, wat een constante snelheid is. PMSM- en synchrone motoren zijn beide lid van de AC-motorfamilie en gebruiken beide statorwikkelingen. Opvallend is dat de rotor van een PMSM met dezelfde snelheid draait als het roterende magnetische veld dat wordt gegenereerd door de statorwikkeling, vandaar de naam: synchrone motor.
Synchrone motoren kunnen worden onderverdeeld in twee belangrijke structurele vormen: roterende magnetische polen en roterende ankertypen. Het roterende magnetische poolontwerp biedt een aantal opmerkelijke voordelen, waaronder een lichtgewicht rotor, een eenvoudig productieproces en een minimale stroomdoorvoer door borstels en sleepringen, waardoor het de voorkeur geniet voor synchrone motoren met grote en gemiddelde capaciteit. Binnen het roterende magnetische pooltype zijn er nog twee indelingen op basis van de rotorvorm: opvallende pool- en verborgen pooltypes. De opvallende poolvariëteit vindt toepassing in situaties waar lage snelheid noodzakelijk is, met een dikke en korte rotor met een ongelijkmatige luchtspleet. Het verborgen pooltype wordt daarentegen vaak gebruikt in hogesnelheidsscenario's, gekenmerkt door een dunne en lange rotor met een uniforme luchtspleet.
Voordelen van synchrone motor met permanente magneet
De rotor vertoont een hoge magnetische fluxdichtheid als gevolg van de permanente magneetconstructie, waardoor er geen excitatiestroom en de daarmee gepaard gaande verliezen nodig zijn. De synchrone motor met permanente magneet verlaagt de bekrachtigingsstroom aan de wikkeling aan de statorzijde aanzienlijk, evenals de koper- en ijzerverliezen aan de rotorzijde, wat resulteert in een aanzienlijke vermindering van de reactieve stroom in vergelijking met asynchrone motoren. De synchronisatie van het magnetische potentieel van de stator en de rotor elimineert het verlies van fundamenteel golfijzer in de rotorkern, wat leidt tot een hogere efficiëntie en arbeidsfactor in vergelijking met synchrone motoren. Synchrone motoren met permanente magneet zijn doorgaans ontworpen met een hoge arbeidsfactor en efficiëntie, zelfs bij gebruik onder lichte belasting.
Synchrone motoren met permanente magneet hebben sterke mechanische eigenschappen waardoor ze bestand zijn tegen koppelverstoringen veroorzaakt door veranderingen in de belasting. De traagheid van de synchrone motor met permanente magneet wordt verminderd door het gebruik van een holle structuur voor de rotorkern, wat leidt tot merkbaar snellere start- en remtijden dan bij asynchrone motoren. Vergeleken met zijn asynchrone tegenhanger presteert de synchrone motor met permanente magneet beter in snelle responsscenario's dankzij de superieure koppel-traagheidsverhouding.
Bovendien bieden synchrone motoren met permanente magneet, vergeleken met asynchrone motoren, een aanzienlijk kleiner formaat en een relatief lichter gewicht. Onder dezelfde omstandigheden van warmtedissipatie en isolatiematerialen overtreft de vermogensdichtheid van een synchrone motor met permanente magneet die van een driefasige asynchrone motor met meer dan het dubbele.
