Upoznavanje s prednostima i nedostacima
sinkroni motori s permanentnim magnetima
Brzina rotora sinkronih motora s permanentnim magnetima sinkronizirana je s brzinom magnetskog polja statora. Njegov radni proces sastoji se u tome da je namot statora spojen na izmjeničnu struju kako bi se stvorilo rotirajuće magnetsko polje statora, a magnetsko polje rotora trajnog magneta inducira se rotirajućim magnetskim poljem statora i rotira s njim, a motor se okreće i daje snagu.
Glavne prednosti sinkronih motora s trajnim magnetima su velika gustoća snage, visoka radna učinkovitost, jednostavna i kompaktna struktura, veliki i glatki zakretni moment i dobre performanse regulacije brzine.
1) Velika gustoća snage:Magnetski materijal neodimij željezo bor sinkronog motora s permanentnim magnetom ima izvrsna magnetska svojstva. Nakon magnetiziranja ne treba dodavati vanjsku energiju i može se konstruirati jako magnetsko polje. Istodobno, magnetsko polje ima trajne karakteristike i ne zahtijeva dodatne krugove za pobudu (to jest, napajanje vodiča za stvaranje magnetskog polja), tako da se mogu održati mali volumen i mala težina. Pri nazivnoj snazi, gustoća snage sinkronog motora s trajnim magnetom s istim uvjetima rasipanja topline i izolacijskim materijalima obično je dvostruko veća od gustoće indukcijskog asinkronog motora.
2) Visoka radna učinkovitost:Koristeći prednosti trajnih magneta u rotoru, rotor sinkronog motora s permanentnim magnetima obično ne mora biti pod naponom (osim u nekim uvjetima samopokretanja ili gubitaka vrtložnih struja), što može smanjiti povezane gubitke energije i imati visoku učinkovitost.
3) Jednostavna i kompaktna struktura:Sinkroni pogonski motor s trajnim magnetom nema strukturu napajanja uzbude i strukturu namota pobude, što smanjuje složenost povezane strukture i relativno je kompaktan, osiguravajući da sinkroni pogonski motor s trajnim magnetom radi pouzdanije. U usporedbi s trećom generacijom, promjer statora četvrte generacije sinkronog motora s trajnim magnetom koji je ugrađen u Toyotu Prius smanjio se za 20%, a ukupna struktura je kompaktnija i manjih dimenzija.
4) Veliki i glatki okretni moment:Unutar raspona nazivne struje, povećanje struje može brzo povećati okretni moment sinkronog motora s trajnim magnetom. Osim toga, rotirajuće magnetsko polje koje stvara trofazna izmjenična struja u statoru također je relativno stabilno, a pulsiranje momenta je malo. Osobito u uvjetima male brzine i visokog zakretnog momenta (što odgovara fazi pokretanja i ubrzanja novih energetskih vozila), sinkroni motori s permanentnim magnetima imaju izvanredne prednosti u odnosu na asinkrone indukcijske motore.
5) Dobre performanse regulacije brzine:Odnos između elektriciteta, magnetizma i sile sinkronih motora s trajnim magnetima jednostavniji je od onog kod indukcijskih asinkronih motora, što ih čini lakšim za reguliranje i upravljanje. Jednadžba stanja asinkronog motora je četvrtog reda, a jednadžbe rotora i statora su spregnute (struja u rotoru nastaje rotacijom magnetskog polja statora); jednadžba stanja sinkronog motora s permanentnim magnetom je drugog reda, a magnetsko polje permanentnog magneta postoji neovisno. Poteškoća upravljanja znatno je manja nego kod indukcijskog asinkronog motora u uvjetima male brzine i velike brzine (više od nazivne brzine).
