Por qué los motores de imanes permanentes se están volviendo cada vez más populares

En los últimos años, la industria de motores eléctricos más destacada es sin duda el motor de imán permanente, que está ganando popularidad. La razón de este impacto sensacional no solo radica en el impulso de modelos de desarrollo económico que ahorran energía y son amigables con el medio ambiente, sino también en las características inherentes de los motores de imán permanente.

Los últimos avances en materiales de imanes permanentes de alta energía, materiales magnéticos fuertes y tecnología de electrónica de potencia han promovido enormemente los campos de aplicación de los motores de imán permanente, como robots, aeroespacial, herramientas eléctricas, generadores, energías renovables, diversos equipos médicos y vehículos eléctricos o híbridos. Los motores de imán permanente están por todas partes, y sin excepción, declaran el hecho de que los motores de imán permanente tienen muchas ventajas que superan a los motores de corriente continua sin escobillas, así como a los motores tradicionales como los motores síncronos y de inducción.

(1) La pérdida de cobre del rotor es cero, lo que resulta en una mayor eficiencia natural;

(2) Un par de arranque alto y potencia de salida por unidad de volumen permiten soluciones de diseño compacto;

(3) Eliminando anillos deslizantes, convertidores de fase, cepillos de carbón, etc., se simplifica la estructura del motor y su mantenimiento;

(4) La densidad de flujo magnético en el espacio aéreo es relativamente alta en comparación con los motores tradicionales, lo que resulta en un mejor rendimiento dinámico;

(5) Puede operar a un factor de potencia alto;

(6) Una fuente de voltaje de conmutación simple de seis fases puede lograr un control preciso del par, la velocidad y la posición.

El motor síncrono de imán permanente está compuesto principalmente por varios componentes, como el rotor, la tapa y el estator. La estructura del estator de los motores síncronos de imán permanente es muy similar a la de los motores de inducción comunes. La mayor diferencia entre la estructura del rotor y los motores asincrónicos es que se colocan polos de imanes permanentes de alta calidad en el rotor. Dependiendo de la posición del imán permanente en el rotor, los motores eléctricos síncronos de imán permanente suelen dividirse en estructura de rotor superficial y estructura de rotor incorporado.

La colocación de imanes permanentes tiene un impacto significativo en el rendimiento de los motores eléctricos. Estructura del rotor de tipo superficie: El imán permanente está ubicado en la superficie exterior del núcleo del rotor. Este tipo de estructura de rotor es simple, pero produce un torque asincrónico muy pequeño, lo que solo es adecuado para situaciones con bajos requisitos de arranque y se utiliza rara vez. Estructura de rotor incorporada: El imán permanente está ubicado en el núcleo de hierro entre la barra guía de la jaula de ardilla y el eje, con buen rendimiento de arranque. La gran mayoría de los motores síncronos de imán permanente adoptan esta estructura.

El arranque y funcionamiento de un motor síncrono de imán permanente se forma por la interacción del campo magnético generado por el bobinado del estator, el bobinado en jaula de ardilla del rotor y el imán permanente. Cuando el motor está en reposo, se aplica una corriente simétrica de tres fases al bobinado del estator, generando un campo magnético rotativo del estator. El campo magnético rotativo del estator genera corriente en el bobinado en jaula relativo a la rotación del rotor, formando un campo magnético rotativo del rotor. El par asincrónico generado por la interacción entre el campo magnético rotativo del estator y el campo magnético rotativo del rotor hace que el rotor pase de estar en reposo a acelerar. Durante este proceso, la velocidad del campo magnético permanente del rotor y del campo magnético rotativo del estator son diferentes, lo que resulta en un par alternativo.

Cuando el rotor se acelera hasta una velocidad cercana a la velocidad sincrónica, la velocidad del campo magnético permanente del rotor y el campo magnético rotativo del estator son casi iguales. La velocidad del campo magnético rotativo del estator es ligeramente mayor que la del campo magnético permanente del rotor, y su interacción genera un par que arrastra el rotor hacia el funcionamiento sincrónico. En el funcionamiento sincrónico, no se genera corriente en la bobina del rotor. En este momento, solo el imán permanente del rotor genera un campo magnético, que interactúa con el campo magnético rotativo del estator para generar un par de tracción. Se puede inferir que el motor síncrono de imán permanente se inicia mediante el par asincrónico de la bobina del rotor. Después de la puesta en marcha, la bobina del rotor ya no es funcional, y el par de tracción se genera por la interacción entre el campo magnético generado por el imán permanente y la bobina del estator.

Para hacer un buen trabajo en motores de imanes permanentes, un accesorio clave es indispensable: materiales de imán permanente, imanes permanentes de neodimio hierro boro. La fábrica de sinterización de materias primas de neodimio hierro boro de Dongguan Xinyuan Magnetic Products Co., Ltd. está dedicada a la producción y procesamiento de imanes permanentes de neodimio hierro boro durante más de 30 años y tiene una amplia experiencia en la fabricación de acero magnético para motores. Nuestro equipo de investigación y desarrollo técnico puede cooperar y apoyar a los clientes, participar en la investigación y desarrollo de productos complementarios y proporcionar el correspondiente soporte técnico para lograr una investigación y desarrollo más rápida y eficiente.