¿Por qué la eficiencia de los motores síncronos de imanes permanentes (PMSM) es mayor?

Un motor síncrono de imanes permanentes (PMSM) se compone principalmente de componentes de estator, rotor y carcasa. Al igual que los motores de CA ordinarios, el núcleo del estator adopta una estructura laminada para reducir la pérdida de hierro causada por las corrientes parásitas y los efectos de histéresis durante el funcionamiento del motor; Los devanados generalmente también tienen una estructura simétrica trifásica, y la principal diferencia radica en la selección de parámetros. La parte del rotor se presenta en diversas formas, incluidos rotores de imanes permanentes con jaulas de ardilla de arranque, así como rotores de imanes permanentes interiores (IPM) y rotores de imanes permanentes montados en superficie (SPM). El núcleo del rotor puede convertirse en una estructura sólida o ensamblarse mediante laminaciones. En el rotor se montan materiales magnéticos permanentes, que en la industria se denominan comúnmente acero magnético.

Durante el funcionamiento normal de un motor de imán permanente, el rotor y el campo magnético del estator están en un estado sincrónico. No hay corriente inducida en la parte del rotor, lo que resulta en pérdida de cobre del rotor, pérdida por histéresis o pérdida por corrientes parásitas y, por lo tanto, el problema de la generación de calor causado por la pérdida del rotor no es una preocupación. Generalmente, los motores de imanes permanentes funcionan con convertidores de frecuencia dedicados y cuentan inherentemente con capacidad de arranque suave. Además, los motores de imanes permanentes son un tipo de motor síncrono que conserva la característica de los motores síncronos de que el factor de potencia se puede ajustar controlando la intensidad de excitación, por lo que el factor de potencia se puede diseñar para cumplir con valores específicos.

Desde la perspectiva del rendimiento de arranque, dado que los motores de imanes permanentes en realidad se arrancan mediante fuentes de alimentación de frecuencia variable o convertidores de frecuencia de soporte, su proceso de arranque se puede lograr fácilmente. Similar al modo de arranque de los motores de frecuencia variable, este diseño evita los defectos de arranque de los motores asíncronos de jaula de ardilla comunes. En resumen, los motores de imanes permanentes pueden lograr una alta eficiencia y un alto factor de potencia con una estructura muy simple, lo que los ha hecho extremadamente populares en el mercado durante la última década. Sin embargo, la falla de desmagnetización es un problema inevitable para los motores de imanes permanentes. Cuando la corriente es excesiva o la temperatura es demasiado alta, la temperatura de los devanados del motor aumentará rápidamente en poco tiempo, la corriente aumentará bruscamente y los imanes permanentes se desmagnetizarán rápidamente. En el sistema de control de los motores de imanes permanentes, se instalan dispositivos de protección contra sobrecorriente para evitar que los devanados del estator del motor se quemen, pero la desmagnetización y el apagado del equipo causados ​​por la sobrecorriente siguen siendo inevitables. En comparación con otros tipos de motores, la aplicación de motores de imanes permanentes en el mercado aún no está muy extendida. Todavía existen algunos puntos ciegos técnicos desconocidos tanto para los fabricantes de motores como para los usuarios, especialmente en lo que respecta a la adaptación a los convertidores de frecuencia. Esta falta de coincidencia a menudo conduce a una inconsistencia grave entre los valores de diseño y los datos de prueba, que deben verificarse repetidamente mediante pruebas.