Pumbaa Motores sincrónicos de imán permanente (PMSM) para la transmisión de vehículos eléctricos Gen5 PML030

1. Motor de alambre plano
La forma de devanado del motor pasa gradualmente de alambre redondo a alambre plano, con alta velocidad de llenado de ranuras, extremos cortos, alta densidad de potencia y fuerte capacidad de disipación de calor

2. Diseño de aislamiento de alto voltaje
El motor adopta nuevos materiales y procesos aislantes para cumplir con los requisitos de alta frecuencia de conmutación de los controladores SIC para motores cada vez más de alta velocidad

3. Rodamientos aislados de alta velocidad y de alta resistencia
El diseño del motor utiliza rodamientos aislados, que pueden cumplir con los requisitos de diseño de 24000 rpm/min; Y puede inhibir efectivamente la generación de corrosión eléctrica de los rodamientos

4. Motor refrigerado por aceite
El motor adopta una estructura refrigerada por aceite de alta velocidad, que reduce efectivamente la potencia nominal después de que se reduce el volumen, lo que no solo mejora la eficiencia, sino que también mejora la vida útil del sistema

5. Excelente rendimiento de NVH
El rotor del motor adopta una estructura de polos inclinada segmentada, que optimiza efectivamente el NVH del sistema del motor

El motor PMSM es un tipo de motor sincrónico de CA cuyo campo magnético está excitado por un imán permanente que genera un campo electromagnético inverso sinusoidal. Contiene el mismo rotor y estator que un motor de inducción, pero el rotor utiliza imanes permanentes para generar un campo magnético. Como resultado, no hay necesidad de envolver devanados de campo magnético en el rotor. También se conoce como un motor de onda sinusoidal permanente sin cepillo trifásico.

Principio del motor PMSM

En comparación con los motores tradicionales, los motores sincrónicos de imán permanente tienen alta eficiencia, sin escobillas, velocidad rápida, seguridad y alto rendimiento dinámico. Produce un par suave y bajo ruido, y se usa principalmente en aplicaciones de alta velocidad como la robótica. Es un motor sincrónico de CA trifásico que funciona sincrónicamente con una fuente de alimentación de CA externa.

En lugar de usar devanados, el rotor está equipado con imanes permanentes para crear un campo magnético giratorio. Sin fuente de alimentación de CC, estos motores son muy simples y económicos. Contiene un estator montado con 3 devanados y un rotor montado con imanes permanentes para crear postes de campo magnético. Proporcione una potencia de CA de entrada trifásica al estator y comenzará la operación.

Los motores sincrónicos de imán permanente funcionan de manera similar a los motores síncronos. Se basa en un campo magnético giratorio para generar una fuerza electromotriz a la velocidad sincrónica. Cuando los devanados del estator están energizados por una fuente de alimentación trifásica, se genera un campo magnético giratorio entre los espacios de aire.

El par se genera cuando los postes del rotor mantienen un campo magnético giratorio a una velocidad sincrónica, y el rotor gira continuamente. Dado que estos motores no son autoensejados, es necesario proporcionar una fuente de alimentación de frecuencia variable.

Estator para motores PMSM:

Al igual que con los motores de inducción de CA normales, la potencia se proporciona a través de los devanados del estator. Los devanados del estator PMSM se distribuyen típicamente en múltiples ranuras para aproximar una distribución sinusoidal, lo que resulta en una forma de onda EMF inversa de la forma de onda sinusoidal.

Rotor de motores PMSM:

La estructura de un motor sincrónico de imán permanente es similar a la de un motor sincrónico básico, y la única diferencia es el rotor. El rotor no tiene ningún devanado de campo magnético, pero los imanes permanentes se utilizan para generar postes de campo magnético. Los imanes permanentes utilizados en PMSM están formados por cobalto samario y dieléctrico, hierro y boro debido a su alta permeabilidad.

El imán permanente más utilizado es Ferron Neodymium Boron debido a su bajo costo y fácil disponibilidad. En este tipo, los imanes permanentes están montados en el rotor. Según el método de instalación del imán permanente en el rotor, la estructura del motor sincrónico del imán permanente se puede dividir en dos tipos.

Si el imán está montado en la superficie del rotor del motor, el motor PMSM se llama imán permanente montado en la superficie (SPM).

Si el imán está montado dentro del rotor, el motor PMSM se llama imán permanente interior (IPM). Los motores con rotores de imán permanente interno (IPM) proporcionan una eficiencia extremadamente alta.

La estructura del motor PMSM

Ventajas del motor PMSM

PMSM tiene una fuerte capacidad de sobrecarga. La densidad de potencia de PMSM es mayor que la de los motores de inducción.

Mayor eficiencia y menor tamaño en comparación con los motores de inducción (los motores de imán permanentes son solo un tercio del tamaño de la mayoría de los motores de CA, lo que facilita la instalación y el mantenimiento).

PMSM puede mantener el par completo a bajas velocidades.

Los motores PMSM usan imanes para generar el campo magnético del rotor en lugar de usar el componente magnetizado de la corriente del estator como en los motores de inducción. Estos imanes casi no consumen potencia, por lo que a diferencia de los motores de inducción de CA y los motores sincrónicos de excitación, la pérdida de cobre del rotor es insignificante.

En comparación con los motores de inducción, PMSM tiene bajas pérdidas eléctricas del rotor y menos disipación de calor. Además, dado que los coleccionistas y cepillos mecánicos no necesitan ser usados ​​como motores de inducción, hay poca fricción y alta durabilidad.

PMSM es de bajo mantenimiento, duradero y confiable. Para los interruptores mecánicos y sin cepillos, el costo del mantenimiento regular se reduce considerablemente y se elimina el riesgo de chispas en entornos especiales.

Los motores PMSM funcionan con un factor de potencia más alto, lo que mejora el factor de potencia de todo el sistema. El aumento en el factor de potencia también reduce la caída de voltaje en el sistema y al final del motor.

Proporciona un par suave y un rendimiento dinámico

Desventajasde motor PMSM 

Este tipo de motor es muy costoso en comparación con los motores de inducción.

Dado que no es un motor autoensejado, es difícil comenzar.

Necesitamos un sistema de control sofisticado para controlar la corriente del estator.

En el ámbito de los motores eléctricos, el motor sin escobillas del inversor, a menudo conocido como un motor de inversor BLDC, juega un papel crucial en las aplicaciones modernas. Ambos tipos de motor utilizan imanes permanentes y confían en la conmutación electrónica para operar de manera eficiente. El motor del inversor BLDC está diseñado para funcionar sin problemas con la tecnología de los inversores, convirtiendo la corriente continua en corriente alterna para controlar la velocidad y el torque del motor. Esta tecnología está estrechamente relacionada con motores sincrónicos de imán permanente (PMSM), ya que ambos utilizan principios de operación similares. Si bien el motor del inversor BLDC generalmente enfatiza la simplicidad y la rentabilidad, los motores PMSM son conocidos por su alta precisión y rendimiento en aplicaciones exigentes. En última instancia, la conexión entre estos tipos de motores resalta los avances en la tecnología de motor eléctrico, lo que los hace integrales para diversas aplicaciones industriales y automotrices.