Синхронный двигатель с постоянными магнитами в основном состоит из статора, ротора и корпуса. Подобно обычным двигателям переменного тока, сердечник статора имеет многослойную структуру для уменьшения потерь в железе, вызванных вихревыми токами и эффектом гистерезиса во время работы двигателя; обмотки обычно имеют трехфазную симметричную структуру, но выбор параметров существенно различается. Ротор может иметь различную форму, включая ротор с постоянными магнитами и пусковым короткозамкнутым ротором, а также встроенный или поверхностно установленный ротор с чистыми постоянными магнитами. Сердечник ротора может быть выполнен из цельной или многослойной конструкции. Ротор оснащен материалами для постоянных магнитов, которые обычно называют магнитной сталью.
При нормальной работе двигателя с постоянными магнитами магнитные поля ротора и статора находятся в синхронном состоянии. В роторе не возникает индуцированных токов, следовательно, отсутствуют потери меди в роторе, а также потери на гистерезис и вихревые токи. Нет необходимости учитывать проблему тепловыделения, вызванную потерями в роторе. Как правило, двигатели с постоянными магнитами питаются от специальных частотных преобразователей, которые по своей природе обладают функцией плавного пуска. Кроме того, двигатели с постоянными магнитами являются синхронными двигателями и обладают свойством синхронных двигателей регулировать коэффициент мощности до заданного значения за счет силы возбуждения. Таким образом, коэффициент мощности может быть рассчитан на требуемое значение.
С точки зрения запуска, поскольку в реальных условиях запуск двигателей с постоянными магнитами осуществляется с помощью преобразователей частоты или соответствующих частотных преобразователей, процесс запуска таких двигателей очень прост; подобно запуску двигателей с преобразователями частоты, это позволяет избежать недостатков запуска обычных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
В заключение, КПД и коэффициент мощности двигателей с постоянными магнитами могут достигать очень высоких значений. Их конструкция очень проста, и они пользуются большой популярностью на рынке в течение последнего десятилетия. Однако размагничивание является неизбежной проблемой для двигателей с постоянными магнитами. Когда ток слишком велик или температура слишком высока, температура обмотки двигателя резко возрастает мгновенно, ток резко увеличивается, и постоянный магнит быстро размагничивается. В системах управления двигателями с постоянными магнитами устанавливается устройство защиты от перегрузки по току, чтобы избежать проблемы перегорания статорной обмотки двигателя. Однако это неизбежно приводит к размагничиванию и остановке оборудования.
Дата публикации: 06 мая 2025 г.