Motores síncronos de ímã permanente Pumbaa (PMSM) para unidade de veículo elétrico Gen5 PML030

1. Motor de fio plano
A forma de enrolamento do motor transita gradualmente de fio redondo para fio plano, com alta taxa de enchimento de slot, extremidades curtas, alta densidade de potência e forte capacidade de dissipação de calor

2. Design de isolamento de alta tensão
O motor adota novos materiais e processos isolantes para atender aos requisitos de alta frequência de comutação dos controladores SiC para motores cada vez mais de alta velocidade

3. Rolamentos isolados de alta velocidade e serviço pesado
O design do motor usa rolamentos isolados, que podem atender aos requisitos de projeto de 24000rpm/min; E pode efetivamente inibir a geração de corrosão elétrica de rolamentos

4. Motor refrigerado a óleo
O motor adota uma estrutura refrigerada a óleo de alta velocidade, que reduz efetivamente a potência nominal após a redução do volume, o que não apenas melhora a eficiência, mas também melhora a vida útil do sistema do sistema

5. Excelente desempenho NVH
O rotor do motor adota uma estrutura de pólo inclinado segmentado, que otimiza efetivamente o NVH do sistema motor

O motor PMSM é um tipo de motor síncrono CA cujo campo magnético é excitado por um ímã permanente que gera um campo eletromagnético reverso sinusoidal. Ele contém o mesmo rotor e estator que um motor de indução, mas o rotor usa ímãs permanentes para gerar um campo magnético. Como resultado, não há necessidade de embrulhar enrolamentos de campo magnético no rotor. Também é conhecido como um motor de onda senoidal permanente sem escova trifásico.

Princípio do motor PMSM

Comparado aos motores tradicionais, os motores síncronos permanentes com ímãs têm alta eficiência, sem escova, velocidade rápida, segurança e alto desempenho dinâmico. Produz torque suave e baixo ruído e é usado principalmente em aplicações de alta velocidade, como robótica. É um motor síncrono CA trifásico que opera de maneira síncrona com uma fonte de energia CA externa.

Em vez de usar enrolamentos, o rotor é equipado com ímãs permanentes para criar um campo magnético rotativo. Sem fonte de alimentação DC, esses motores são muito simples e baratos. Ele contém um estator montado com 3 enrolamentos e um rotor montado com ímãs permanentes para criar postes de campo magnéticos. Forneça uma energia CA de entrada trifásica ao estator e a operação começará.

Motores síncronos de ímã permanente funcionam de maneira semelhante aos motores síncronos. Ele depende de um campo magnético rotativo para gerar uma força eletromotiva na velocidade síncrona. Quando os enrolamentos do estator são energizados por uma fonte de alimentação trifásica, um campo magnético rotativo é gerado entre as lacunas de ar.

O torque é gerado quando os postes do rotor mantêm um campo magnético rotativo a uma velocidade síncrona e o rotor gira continuamente. Como esses motores não são iniciados, é necessário fornecer uma fonte de alimentação de frequência variável.

Stator for PMSM Motors:

Como nos motores de indução CA normais, a energia é fornecida através dos enrolamentos do estator. Os enrolamentos do estator PMSM são tipicamente distribuídos por vários slots para aproximar uma distribuição sinusoidal, resultando em uma forma de onda EMF reversa da forma de onda sinusoidal.

Rotor dos motores PMSM:

A estrutura de um motor síncrono de ímã permanente é semelhante ao de um motor síncrono básico, com a única diferença sendo o rotor. O rotor não possui enrolamentos de campo magnético, mas ímãs permanentes são usados ​​para gerar pólos de campo magnético. Os ímãs permanentes utilizados no PMSM são compostos de cobalto samário e dielétrico, ferro e boro devido à sua alta permeabilidade.

O ímã permanente mais utilizado é o Ferron Neodymium Boron devido ao seu baixo custo e fácil disponibilidade. Nesse tipo, os ímãs permanentes são montados no rotor. De acordo com o método de instalação do ímã permanente no rotor, a estrutura do motor síncrono do ímã permanente pode ser dividido em dois tipos.

Se o ímã estiver montado na superfície do rotor do motor, o motor PMSM será chamado de ímã permanente montado na superfície (SPM).

Se o ímã estiver montado dentro do rotor, o motor PMSM será chamado de ímã permanente interior (IPM). Os motores com rotores de ímã permanente interno (IPM) fornecem eficiência extremamente alta.

A estrutura do motor PMSM

Vantagens do motor PMSM

O PMSM tem uma forte capacidade de sobrecarga. A densidade de potência do PMSM é maior que a dos motores de indução.

Maior eficiência e tamanho menor em comparação aos motores de indução (os motores de ímã permanentes são apenas um terço do tamanho da maioria dos motores CA, o que facilita a instalação e a manutenção).

O PMSM é capaz de manter o torque total em baixas velocidades.

Os motores PMSM usam ímãs para gerar o campo magnético do rotor em vez de usar o componente magnetizado da corrente do estator como nos motores de indução. Esses ímãs consomem quase nenhuma energia; portanto, diferentemente dos motores de indução de CA e dos motores síncronos de excitação, a perda de cobre do rotor é insignificante.

Comparado aos motores de indução, o PMSM possui baixas perdas elétricas do rotor e menos dissipação de calor. Além disso, como os coletores e escovas mecânicos não precisam ser usados ​​como motores de indução, há pouco atrito e alta durabilidade.

O PMSM é de baixa manutenção, durável e confiável. Para interruptores mecânicos e sem escova, o custo da manutenção regular é bastante reduzido e o risco de faíscas em ambientes especiais é eliminado.

Os motores PMSM operam em um fator de potência mais alto, o que melhora o fator de potência de todo o sistema. O aumento do fator de potência também reduz a queda de tensão no sistema e no final do motor.

Fornece torque suave e desempenho dinâmico

Desvantagensdo motor PMSM 

Esse tipo de motor é muito caro em comparação aos motores de indução.

Como não é um motor iniciante, é difícil começar.

Precisamos de um sistema de controle sofisticado para controlar a corrente do estator.

No reino dos motores elétricos, o motor sem escova do inversor, geralmente chamado de motor inversor BLDC, desempenha um papel crucial nas aplicações modernas. Ambos os tipos de motores utilizam ímãs permanentes e dependem da comutação eletrônica para operar com eficiência. O motor do inversor BLDC foi projetado para funcionar perfeitamente com a tecnologia de inversor, convertendo a corrente direta em corrente alternada para controlar a velocidade e o torque do motor. Essa tecnologia está intimamente relacionada a motores síncronos de ímã permanente (PMSM), pois ambos utilizam princípios de operação semelhantes. Enquanto o motor do inversor BLDC normalmente enfatiza a simplicidade e a relação custo-benefício, os motores PMSM são conhecidos por sua alta precisão e desempenho em aplicações exigentes. Por fim, a conexão entre esses tipos de motores destaca os avanços na tecnologia de motor elétrico, tornando -os integrantes a várias aplicações industriais e automotivas.