Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi składa się głównie ze stojana, wirnika i elementów obudowy. Podobnie jak w zwykłych silnikach prądu przemiennego, rdzeń stojana ma strukturę laminowaną, co zmniejsza straty żelaza spowodowane prądami wirowymi i efektem histerezy podczas pracy silnika; uzwojenia są zazwyczaj trójfazowe, symetryczne, ale dobór parametrów jest zupełnie inny. Wirnik może mieć zróżnicowaną formę, obejmując wirnik z magnesami trwałymi z rozrusznikiem klatkowym, a także wbudowany lub montowany powierzchniowo wirnik z czystymi magnesami trwałymi. Rdzeń wirnika może być wykonany z litej lub laminowanej struktury. Wirnik jest wyposażony w materiały z magnesami trwałymi, które tradycyjnie nazywane są stalą magnetyczną.
Podczas normalnej pracy silnika z magnesami trwałymi pola magnetyczne wirnika i stojana są synchroniczne. W wirniku nie występuje prąd indukowany, a zatem nie występują straty miedzi w wirniku ani straty histerezy i prądów wirowych. Nie ma potrzeby uwzględniania problemu generowania ciepła spowodowanego stratami w wirniku. Silniki z magnesami trwałymi są zazwyczaj zasilane przez dedykowane przetwornice częstotliwości, które z natury posiadają funkcje łagodnego rozruchu. Ponadto silniki z magnesami trwałymi są silnikami synchronicznymi i charakteryzują się tym, że współczynnik mocy można regulować do określonej wartości poprzez siłę wzbudzenia. Dzięki temu współczynnik mocy można zaprojektować do wymaganej wartości.
Z perspektywy rozruchu, ze względu na rzeczywistą sytuację, w której silniki z magnesami trwałymi są uruchamiane za pomocą zasilaczy z konwersją częstotliwości lub dopasowanych przetwornic częstotliwości, proces rozruchu silników z magnesami trwałymi jest bardzo prosty do osiągnięcia; podobnie jak w przypadku rozruchu silników z konwersją częstotliwości, unika się wad rozruchowych zwykłych silników asynchronicznych klatkowych.
Podsumowując, sprawność i współczynnik mocy silników z magnesami trwałymi mogą osiągać bardzo wysokie poziomy. Ich konstrukcja jest bardzo prosta i cieszą się one dużą popularnością na rynku od ostatniej dekady. Jednakże, problem rozmagnesowania jest nieuniknionym problemem w przypadku silników z magnesami trwałymi. Zbyt duży prąd lub zbyt wysoka temperatura powodują gwałtowny wzrost temperatury uzwojenia silnika, co z kolei powoduje gwałtowny wzrost prądu i szybkie rozmagnesowanie magnesu trwałego. W sterowaniu silnikami z magnesami trwałymi stosuje się zabezpieczenie nadprądowe, aby uniknąć problemu przepalenia uzwojenia stojana silnika. Prowadzi to jednak nieuchronnie do rozmagnesowania i wyłączenia urządzenia.
Czas publikacji: 06-05-2025