Podrobný úvod do
Synchronní motory s permanentními magnety
Definice: Synchronní motor s permanentními magnetyje typ motoru, ve kterém rotor používá permanentní magnety pro generování konstantního magnetického pole a vinutí statoru jsou napájena střídavým proudem pro generování rotujícího magnetického pole. Rychlost rotoru je přísně synchronizována s rychlostí rotujícího magnetického pole statoru.
Hlavní konstrukční prvky
Fyzikální struktura synchronního motoru s permanentními magnety se skládá hlavně ze statoru (stacionární část) a rotoru (rotující část), jakož i pomocných součástí:
Stator: Jádro statoru (naskládané plechy z křemíkové oceli), tří{0}}fázová (nebo vícefázová) vinutí, izolační systém a pouzdro.
Funkce: Generuje rotující magnetické pole při použití střídavého proudu; pouzdro také poskytuje podporu a odvod tepla.
Rotor: Jádro rotoru, permanentní magnety (obvykle NdFeB nebo SmCo), hřídel, plášť (u vysokootáčkových motorů)
Funkce: Permanentní magnety generují konstantní budicí magnetické pole; jádro rotoru tvoří magnetický obvod a hřídel vydává mechanický točivý moment.
Koncové kryty a ložiska: Přední a zadní kryty, ložiska, konstrukce chlazení (chlazené vzduchem-/kapalinou-)
Funkce: Podporuje rotaci rotoru, zajišťuje rovnoměrnou vzduchovou mezeru mezi statorem a rotorem a odvádí teplo z motoru.
Senzory (volitelné): Rotační transformátor, Hallův senzor, enkodér
Funkce: Detekuje polohu rotoru pro vysoce přesnou{0}}regulaci rychlosti ve vektorovém řízení (FOC).
Hlavní princip:
① Generování magnetického pole: Třífázový sinusový střídavý proud se aplikuje na vinutí statoru a vytváří synchronně rotující magnetické pole v prostoru (rychlost ns=60f/p, f je frekvence, p je počet pólových párů). Permanentní magnety na rotoru vytvářejí konstantní budicí magnetické pole.
② Synchronní provoz: Rotační magnetické pole statoru a magnetické pole s permanentním magnetem rotoru se spojí a generují elektromagnetický točivý moment, který „táhne“ rotor na stejnou rychlost jako rotující magnetické pole. Při změně zatížení se výkonový úhel mezi póly rotoru a magnetickým polem statoru adaptivně mění, aby se vyrovnal točivý moment, ale otáčky zůstávají přísně synchronizované, bez prokluzu.
③ Metoda řízení: K dosažení efektivního provozu se obvykle používá-orientované řízení (FOC) nebo přímé řízení točivého momentu (DTC). Detekcí polohy rotoru se statorový proud oddělí na budicí složku, která generuje magnetické pole, a složku točivého momentu, která generuje točivý moment, které jsou řízeny odděleně, čímž se dosahuje výkonu regulace rychlosti podobnému stejnosměrnému motoru.
