Introducere în avantajele și dezavantajele
motoare sincrone cu magnet permanent
Viteza rotorului motoarelor sincrone cu magnet permanent este sincronizată cu viteza câmpului magnetic al statorului. Procesul său de lucru este că înfășurarea statorului este conectată la curentul alternativ pentru a genera un câmp magnetic rotativ al statorului, iar câmpul magnetic al rotorului cu magnet permanent este indus de câmpul magnetic rotativ al statorului și se rotește odată cu acesta, iar motorul se rotește și emite putere.
Principalele avantaje ale motoarelor sincrone cu magnet permanenți sunt densitatea mare de putere, eficiența ridicată de funcționare, structura simplă și compactă, cuplul mare și neted și performanța bună de reglare a vitezei.
1) Densitate mare de putere:Materialul magnetic de neodim fier bor al motorului sincron cu magnet permanent are proprietăți magnetice excelente. După magnetizare, nu trebuie adăugată energie externă și se poate construi un câmp magnetic puternic. În același timp, câmpul magnetic are caracteristici permanente și nu necesită circuite suplimentare pentru excitare (adică energizarea conductorului pentru a genera un câmp magnetic), astfel încât să se poată menține un volum mic și o greutate redusă. La puterea nominală, densitatea de putere a unui motor sincron cu magnet permanent cu aceleași condiții de disipare a căldurii și materiale de izolare este de obicei mai mult de două ori mai mare decât a unui motor asincron cu inducție.
2) Eficiență ridicată de operare:Beneficiind de magneții permanenți din rotor, rotorul motorului sincron cu magnet permanenți nu are de obicei nevoie să fie alimentat (cu excepția unor condiții de autopornire sau a pierderilor de curenți turbionari), ceea ce poate reduce pierderile de energie aferente și are o eficiență ridicată.
3) Structură simplă și compactă:Motorul de antrenare sincron cu magnet permanent nu are o structură de alimentare cu excitație și o structură de înfășurare de excitație, ceea ce reduce complexitatea structurii aferente și este relativ compact, asigurând că motorul de antrenare sincron cu magnet permanent funcționează mai fiabil. În comparație cu a treia generație, diametrul statorului al motorului sincron cu magnet permanenți din a patra generație echipat în Toyota Prius a scăzut cu 20%, iar structura generală este mai compactă și mai mică.
4) Cuplu mare și neted:În intervalul de curent nominal, creșterea curentului poate crește rapid cuplul motorului sincron cu magnet permanent. În plus, câmpul magnetic rotativ format de curentul alternativ trifazat din stator este, de asemenea, relativ stabil, iar pulsația cuplului este mică. În special în condiții de viteză mică și cuplu ridicat (corespunzător fazei de pornire și accelerare a vehiculelor cu energie nouă), motoarele sincrone cu magnet permanenți au avantaje remarcabile față de motoarele cu inducție asincrone.
5) Performanță bună de reglare a vitezei:Relația dintre electricitate, magnetism și forța motoarelor sincrone cu magnet permanenți este mai simplă decât cea a motoarelor asincrone cu inducție, făcându-le mai ușor de reglat și controlat. Ecuația de stare a motorului asincron este de ordinul al patrulea, iar ecuațiile rotorului și statorului sunt cuplate (curentul din rotor este generat de rotația câmpului magnetic al statorului); ecuația de stare a motorului sincron cu magnet permanent este de ordinul doi, iar câmpul magnetic al magnetului permanent există independent. Dificultatea de control este semnificativ mai mică decât cea a motorului asincron cu inducție în condiții de viteză mică și de mare viteză (mai mare decât viteza nominală).
