Permanentmagnetsynkronmotorer

Permanentmagnetsynkronmotorer (PMSM) är en typ av synkrona elmotorer där rotorn förses med permanenta magneter. Rotorhastigheten följer det roterande magnetfältet som skapas av statorn när den drivs med växelspänning via en frekvensomformare.

Konstruktionen kan inkludera ytfästa permanenta magneter eller inre permanenta magneter (IPM). Magneterna är ofta av material som NdFeB eller SmCo, vilket ger hög magnetisk flux och energitäthet men kräver noggrann temperaturkontroll eftersom demagnetisering riskerar vid höga temperaturer.

Drivning och styrning sker vanligtvis med växelriktare och reglering som kan vara sensorbaserad eller sensorlös. För att uppnå exakt reglering används ofta field-oriented control (FOC), vilket gör att moment- och fluxkomponenterna kan kontrolleras separat och därmed ge snabb och precis respons.

Fördelar med PMSM inkluderar hög verkningsgrad, hög effektdensitet och god dynamisk prestanda samt tyst drift. De fungerar bra i breda hastighetsområden och lämpar sig väl för precisa positionerings- och servoapplikationer. Begränsningar inkluderar högre materialkostnader för magneter samt kostnader för avancerad styr- och kylteknik. Magneternas demagnetiseringstillstånd vid höga temperaturer och starka fält är också viktiga design- och driftsfaktorer.

Användningsområden omfattar robotik, CNC-maskiner, servo- och automationsdrivsystem, elektriska fordonsdrivlinor, hissar och industriella pumpar. PMSM har blivit vanliga där hög effektivitet och snabb momentrespons krävs, ofta i kombination med avancerad styrning och kylning.