By
I magneti permanenti ad alta energia composti da materiali NdFeB di terre rare vengono utilizzati per eccitare il campo magnetico nei motori sincroni a magneti permanenti. Ciò consente a tali motori di ottenere sostanziali riduzioni di dimensioni e peso. L'assenza di un avvolgimento del rotore e le dimensioni compatte del rotore contribuiscono a migliorare l'efficienza di questi motori.
ANTEPRIMA
Costruzione del PMSM
Un motore sincrono di base e a motore sincrono a magneti permanenti (PMSM) sono costruiti in modo simile, con il design del rotore che costituisce la distinzione principale. A differenza di un rotore convenzionale, il rotore di un PMSM utilizza magneti permanenti per creare poli di campo al posto degli avvolgimenti di campo. A causa della loro elevata permeabilità, il ferro, il boro e il samario-cobalto di qualità media vengono spesso utilizzati per realizzare magneti permanenti.
I magneti permanenti al neodimio-boro-ferro sono i più comunemente usati perché sono facilmente disponibili e hanno un prezzo ragionevole. Questo tipo di magnete è fissato al rotore, che normalmente è alloggiato all'interno dello statore del motore elettrico. D'altro canto, alcune configurazioni del motore includono un rotore esterno, il che porta ad un design inside-out.
Il rotore è costituito principalmente da questi potenti magneti permanenti, selezionati per la loro elevata forza coercitiva. D'altra parte, lo statore è costituito da un telaio esterno e da un nucleo che ospita gli avvolgimenti. In molti casi, per lo statore viene comunemente adottato un design che incorpora avvolgimenti bifase o trifase.
Principio di funzionamento del PMSM
Un motore sincrono funziona sulla base dell'interazione tra il campo magnetico costante del rotore e il campo magnetico rotante dello statore. Un campo magnetico rotante è prodotto dallo statore di un motore sincrono, proprio come in un motore a induzione trifase. La legge di Ampere afferma che la coppia è prodotta dalla corrente alternata sincrona proveniente dagli avvolgimenti dello statore e dal campo magnetico del rotore. Questa coppia consente al rotore di ruotare più facilmente.
Un campo magnetico costante è prodotto dai magneti permanenti sul rotore dei motori sincroni a magneti permanenti (PMSM). I poli del rotore si allineano con il campo magnetico rotante dello statore quando ruota a velocità sincrona. Di conseguenza, se collegati direttamente a una rete di corrente trifase, i PMSM non sono in grado di avviarsi autonomamente.
