Запознаване с предимствата и недостатъците на
синхронни двигатели с постоянен магнит
Скоростта на ротора на синхронните двигатели с постоянен магнит е синхронизирана със скоростта на магнитното поле на статора. Неговият работен процес е, че намотката на статора е свързана към променливия ток, за да генерира въртящо се магнитно поле на статора, а магнитното поле на ротора на постоянния магнит се индуцира от въртящото се магнитно поле на статора и се върти с него, а двигателят се върти и извежда мощност.
Основните предимства на синхронните двигатели с постоянен магнит са висока плътност на мощността, висока ефективност на работа, проста и компактна структура, голям и плавен въртящ момент и добро регулиране на скоростта.
1) Висока плътност на мощността:Магнитният материал от неодимов железен бор на синхронния двигател с постоянен магнит има отлични магнитни свойства. След намагнитването не е необходимо да се добавя външна енергия и може да се изгради силно магнитно поле. В същото време магнитното поле има постоянни характеристики и не изисква допълнителни вериги за възбуждане (т.е. захранване на проводника за генериране на магнитно поле), така че може да се поддържа малък обем и леко тегло. При номинална мощност, плътността на мощността на синхронен двигател с постоянен магнит със същите условия на разсейване на топлината и изолационни материали обикновено е повече от два пъти по-голяма от тази на индукционен асинхронен двигател.
2) Висока оперативна ефективност:Възползвайки се от постоянните магнити в ротора, роторът на синхронния двигател с постоянен магнит обикновено не се нуждае от захранване (с изключение на някои условия на самозапускане или загуби от вихрови токове), което може да намали свързаните загуби на енергия и има висока ефективност.
3) Проста и компактна структура:Синхронният задвижващ двигател с постоянен магнит няма структура за захранване на възбуждане и структура на намотка на възбуждане, което намалява сложността на свързаната структура и е сравнително компактен, като гарантира, че синхронният задвижващ двигател с постоянен магнит работи по-надеждно. В сравнение с третото поколение, диаметърът на статора на четвъртото поколение синхронен двигател с постоянен магнит, оборудван в Toyota Prius, е намалял с 20%, а цялостната структура е по-компактна и по-малка по размер.
4) Голям и плавен въртящ момент:В рамките на обхвата на номиналния ток, увеличаването на тока може бързо да увеличи въртящия момент на синхронния двигател с постоянен магнит. В допълнение, въртящото се магнитно поле, образувано от трифазния променлив ток в статора, също е относително стабилно и пулсацията на въртящия момент е малка. Особено при условия на ниска скорост и висок въртящ момент (съответстващи на етапа на стартиране и ускоряване на нови енергийни превозни средства), синхронните двигатели с постоянен магнит имат изключителни предимства пред асинхронните асинхронни двигатели.
5) Добро регулиране на скоростта:Връзката между електричеството, магнетизма и силата на синхронните двигатели с постоянен магнит е по-проста от тази на асинхронните двигатели с индукция, което ги прави по-лесни за регулиране и управление. Уравнението на състоянието на асинхронния двигател е от четвърти ред, а уравненията на ротора и статора са свързани (токът в ротора се генерира от въртенето на магнитното поле на статора); уравнението на състоянието на синхронния двигател с постоянен магнит е от втори ред и магнитното поле на постоянния магнит съществува независимо. Трудността на управлението е значително по-ниска от тази на асинхронния асинхронен двигател при условия на ниска и висока скорост (по-висока от номиналната скорост).
