Sabit mıknatıslı senkron motorların (PMSM) verimliliği neden daha yüksektir?

Kalıcı mıknatıslı senkron motor (PMSM) esas olarak stator, rotor ve mahfaza bileşenlerinden oluşur. Sıradan AC motorlara benzer şekilde, stator çekirdeği, motorun çalışması sırasında girdap akımının ve histerezis etkilerinin neden olduğu demir kaybını azaltmak için lamine bir yapıya sahiptir; sargılar genellikle üç fazlı simetrik bir yapıya sahiptir; temel fark parametre seçiminde yatmaktadır. Rotor parçası, başlangıç ​​sincap kafesli kalıcı mıknatıslı rotorların yanı sıra dahili kalıcı mıknatıslı (IPM) rotorlar ve yüzeye monte kalıcı mıknatıslı (SPM) rotorlar dahil olmak üzere çeşitli biçimlerde gelir. Rotor çekirdeği katı bir yapıya dönüştürülebilir veya laminasyonlarla birleştirilebilir. Endüstride genellikle manyetik çelik olarak adlandırılan kalıcı mıknatıslı malzemeler rotorun üzerine monte edilir.

Sabit mıknatıslı bir motorun normal çalışması sırasında rotor ve statorun manyetik alanı senkronize durumdadır. Rotor kısmında indüklenmiş akım yoktur, bu da rotor bakır kaybına, histerezis kaybına veya girdap akımı kaybına neden olmaz ve dolayısıyla rotor kaybının neden olduğu ısı üretimi sorunu endişe verici değildir. Genel olarak kalıcı mıknatıslı motorlar, özel frekans dönüştürücülerle çalıştırılır ve doğası gereği yumuşak başlatma özelliğine sahiptir. Ek olarak, sabit mıknatıslı motorlar, senkron motorların özelliklerini koruyan, güç faktörünün uyarma yoğunluğunu kontrol ederek ayarlanabildiği, böylece güç faktörünün belirtilen değerleri karşılayacak şekilde tasarlanabildiği bir senkron motor türüdür.

Başlatma performansı açısından bakıldığında, kalıcı mıknatıslı motorlar aslında değişken frekanslı güç kaynakları veya destekleyici frekans dönüştürücüler tarafından başlatıldığından, başlatma işlemleri kolaylıkla gerçekleştirilebilir. Değişken frekanslı motorların başlatma moduna benzer şekilde, bu tasarım sıradan sincap kafesli asenkron motorların başlatma kusurlarını ortadan kaldırır. Özetle, kalıcı mıknatıslı motorlar çok basit bir yapıyla yüksek verimlilik ve yüksek güç faktörüne ulaşabiliyor, bu da onları son on yılda piyasada oldukça popüler hale getirdi. Ancak kalıcı mıknatıslı motorlar için demanyetizasyon arızası kaçınılmaz bir sorundur. Akım aşırı olduğunda veya sıcaklık çok yüksek olduğunda, motor sargılarının sıcaklığı kısa sürede hızla artacak, akım keskin bir şekilde artacak ve kalıcı mıknatıslar hızla demanyetize olacaktır. Sabit mıknatıslı motorların kontrol sisteminde, motor stator sargılarının yanmasını önlemek için aşırı akım koruma cihazları monte edilir, ancak aşırı akımın neden olduğu demanyetizasyon ve ekipmanın kapanması hala kaçınılmazdır. Diğer motor türleri ile karşılaştırıldığında kalıcı mıknatıslı motorların piyasada kullanımı henüz yaygın değildir. Özellikle frekans dönüştürücülerle eşleştirme konusunda hem motor üreticileri hem de kullanıcılar için hala bilinmeyen bazı teknik kör noktalar bulunmaktadır. Bu uyumsuzluk çoğu zaman tasarım değerleri ile test verileri arasında ciddi bir tutarsızlığa yol açar ve bunun testlerle tekrar tekrar doğrulanması gerekir.