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Questi trifase motori sincroni a magneti permanenti stanno diventando molto importanti nei moderni sistemi di trasmissione e controllo della potenza, fungendo da attuatori chiave per guidare l'efficienza e la precisione in un'ampia gamma di applicazioni. Di conseguenza, i motori avanzati hanno ottenuto un ampio riconoscimento e hanno trovato ampia accettazione nel guidare importanti innovazioni e adozioni in molti settori grazie alle eccellenti caratteristiche di efficienza, elevata densità di potenza, controllo preciso e funzionamento affidabile.
Il loro ruolo è svolto anche nei motori trifase sincroni a magneti permanenti in applicazioni di vario genere. In questo tipo di motore, la perdita nella conversione dell'energia elettrica in meccanica è minore e quindi trova un ampio campo di applicazione in ambienti sensibili all'energia. Sulla base di questo fatto, mostrano un'elevata efficienza per queste applicazioni, che spaziano dall'automazione industriale, ai veicoli elettrici ai sistemi di energia rinnovabile in cui il risparmio energetico insieme a un risparmio nei costi operativi è mantenuto in primo piano.
Con una densità di potenza e una compattezza maggiori, i motori sincroni a magneti permanenti trifase stanno diventando sempre più versatili e capaci nelle applicazioni. I motori sono progettati per garantire che una grande quantità di potenza sia disponibile utilizzando uno spazio minimo. Ciò li rende ideali per l'applicazione in aree in cui i vincoli di spazio sono una considerazione critica. Tale attributo è particolarmente prezioso nei settori aerospaziale e automobilistico, dove è prevista la massimizzazione della potenza in uscita con la minimizzazione di peso e volume.
Altre caratteristiche distintive specifiche includono il controllo pre-tentativo nel caso di motori sincroni a magnete permanente trifase. Con tale sofisticatezza nella capacità del controller, la governance potrebbe essere correlata a velocità, coppia, posizione o entrambi con elevata precisione. Sono quindi insostituibili in applicazioni che richiedono elevata precisione e risposta, come sistemi robotici, macchinari CNC e tutte le forme di automazione industriale. In queste applicazioni, una migliore precisione delle prestazioni del motore è associata a migliori prestazioni e a una maggiore qualità e quantità di produzione.
In effetti, probabilmente il fattore più distintivo in termini di affidabilità che esiste tra i motori sincroni a magnete permanente trifase e altre tecnologie è la loro affidabilità. Naturalmente, con una costruzione robusta, i motori funzioneranno in modo molto stabile per molti anni con una manutenzione ridotta. Questa affidabilità è fondamentale per le applicazioni mission-critical in dispositivi medici, sistemi aerospaziali e infrastrutture critiche in cui il funzionamento deve essere coerente e gestito in modo affidabile.
È importante sottolineare che questo campo di professionisti nei motori sincroni a magneti permanenti trifase riguarda attività riguardanti la progettazione ingegneristica in relazione alla selezione del prodotto e all'integrazione del sistema. Comporta una conoscenza approfondita nell'area della tecnologia dei motori PMSM trifase, appropriata nella selezione per un'applicazione in vista delle prestazioni desiderate e della garanzia di efficienza. Con queste caratteristiche, un sistema integrato deve essere molto attento nell'integrare motori sincroni a magneti permanenti trifase per realizzare appieno i suoi vantaggi e consentirgli di funzionare senza problemi in un sistema di controllo complesso.
Il motore sincrono a magnete permanente è una classe di motore AC il cui rotore è costituito da magneti permanenti. Ha un'efficienza più elevata, dimensioni più ridotte e una densità di potenza più elevata rispetto ad altre classi di motori. Il suo funzionamento si basa sull'interconnessione tra i magneti permanenti e il campo magnetico rotante sviluppato nello statore.
Structure
Un motore sincrono a magneti permanenti trifase è costituito da un rotore, uno statore e delle calotte terminali. È costituito da un rotore con magneti permanenti avvolti dallo statore. Lo statore contiene tre avvolgimenti che giacciono ad angolo retto l'uno rispetto all'altro. Ognuno è collegato a una fase di potenza. Quando viene acceso, nello statore si sviluppa un campo magnetico rotante. La frequenza di questo campo magnetico rotante è la stessa della frequenza di alimentazione, mentre la velocità di rotazione dipende dal prodotto della frequenza di alimentazione per un numero di coppie di poli. Principio di funzionamento Il principio di funzionamento dei motori sincroni a magneti permanenti trifase si basa su un'interazione tra i magneti permanenti e lo statore. Un campo magnetico rotante verrà creato nello statore quando l'alimentazione è sotto tensione. La presenza dei magneti permanenti indurrà un potenziale elettrico nello statore, e questo crea a sua volta un campo magnetico rotante sullo statore. Entrambi i campi magnetici rotanti ruotano alla stessa velocità e quindi interagiranno e faranno sì che il rotore inizi a ruotare.
Le eccellenti caratteristiche prestazionali rendono il motore sincrono a magneti permanenti trifase un dispositivo indispensabile in un'ampia gamma di applicazioni nei sistemi di trasmissione e controllo di potenza. Questo documento intende presentare le principali caratteristiche prestazionali dei motori sincroni a magneti permanenti trifase. Alta efficienza
I motori sincroni a magneti permanenti realizzano i loro rotori con magneti permanenti, da qui la loro elevata efficienza. Inoltre, i motori sincroni a magneti permanenti riducono la perdita di rame e la perdita di ferro del rotore rispetto ai motori a induzione, e il materiale magnetico dei motori sincroni a magneti permanenti è solitamente più stabile ad alta temperatura. Pertanto, i motori sincroni a magneti permanenti hanno efficienze più elevate e perdite di calore più piccole.
Densità di potenza elevata
I motori sincroni a magnete permanente hanno dimensioni ridotte e un'elevata densità di potenza. Il rotore è a magneti permanenti; quindi, è possibile ottenere intensità di campo magnetico più elevate. È quindi possibile implementare piccole dimensioni del rotore. In questo modo, questi tipi di motori sincroni a magnete permanente possono essere adattati per applicazioni con spazio limitato.
Alta precisione
Può anche essere controllato con grande precisione perché la corrente e la tensione impostate sono accurate. In quanto tale, la velocità e la coppia possono essere controllate con precisione in posizione. Pertanto, i motori sincroni a magnete permanente sono stati ampiamente applicati nei luoghi in cui è richiesta un'elevata precisione, come nell'automazione industriale. Velocità di risposta
Poiché i motori sincroni a magneti permanenti hanno magneti permanenti come rotori, ciò conferisce loro un momento di inerzia inferiore e quindi tempi di risposta più rapidi. I motori sincroni a magneti permanenti sono, quindi, adatti per applicazioni che richiedono accelerazioni e decelerazioni istantanee.
Basse perdite a vuoto
La perdita a vuoto di un motore sincrono a magnete permanente è inferiore rispetto al motore a induzione. Questo perché un rotore a magnete permanente ha solo magneti permanenti senza alcuna induzione di corrente e, quindi, nessuna perdita induttiva. Sulla base di ciò, i motori sincroni a magnete permanente sono in grado di raggiungere un'elevata efficienza a bassa e persino senza carico.
La scelta di un motore sincrono trifase a magneti permanenti dipende da molti fattori importanti, tra cui: potenza del motore, velocità, materiali, processo di fabbricazione e così via.
Potenza motore
La potenza è un parametro importante del motore, utilizzato per determinare la potenza massima in uscita del motore e la scena applicabile. Quando si sceglie un motore sincrono a magnete permanente trifase, in base alle esigenze effettive, è necessario scegliere prima l'intervallo di potenza del motore, quindi determinare il tipo e i parametri del motore. Velocità del motore
L'altro fattore importante della selezione è la velocità del motore. Varie condizioni di applicazione determinano che la velocità del motore sia diversa, in base all'effettiva necessità di accertare quale intervallo di velocità ha il motore e selezionare il tipo e il parametro del motore. Materiale del motore
L'altro aspetto importante che costituisce la base per la progettazione e la scelta del motore è il materiale del motore, poiché ha un impatto diretto sulle prestazioni e sulla durata di servizio. Tra i materiali regolari che compongono il motore sono inclusi, tra gli altri, filo di rame, magneti e materiali isolanti. La produzione di un motore sincrono a magnete permanente trifase richiede la scelta di una selezione appropriata di materiale del motore. Oltre a ciò, deve essere in atto una condizione tecnologica e devono essere prese in considerazione misure di qualità.
Processo di produzione
Tecnologia di produzione: i normali processi di produzione includono avvolgimento, lavorazione dei poli, assemblaggio e così via. Durante l'acquisto di motori sincroni a magnete permanente trifase, devono essere adottati processi di produzione appropriati e misure di controllo qualità per garantire che le prestazioni e la qualità dei motori soddisfino i requisiti.
Da un punto di vista tecnico, i motori sincroni a magnete permanente trifase saranno costantemente migliorati e aggiornati nella progettazione e nella tecnologia di produzione in futuro. Nuovi materiali contributori, come i nuovi materiali magnetici sviluppati di recente, contribuiscono al miglioramento delle prestazioni e prolungano la durata utile dei motori. Il miglioramento della tecnologia relativa al controllo del motore può fornire maggiore precisione con maggiore efficienza. Un ulteriore miglioramento della tecnologia dei sensori del motore migliora la precisione di misurazione e controllo del motore.
Dal punto di vista applicativo, i PMSM trifase saranno ulteriormente ampliati in ambito e profondità di applicazione. L'applicazione dei PMSM trifase nell'automazione industriale continuerà ad espandersi, ad esempio, nei nastri trasportatori e nelle macchine tessili. In futuro, i motori sincroni a magnete permanente trifase saranno più efficaci, precisi e affidabili e contribuiranno a soluzioni molto migliori per tutti i settori.
