Motorji s trajnimi magneti se pogosto uporabljajo v industrijski avtomatizaciji, novih energetskih vozilih in gospodinjskih aparatih zaradi njihove visoke učinkovitosti, visoke gostote moči in odličnega krmiljenja. Da bi v celoti izkoristili njihove prednosti, je treba obvladati več ključnih tehnik.
1. Optimalna zasnova magnetnega vezja
Gostota navora motorja s trajnimi magneti je tesno povezana z zasnovo magnetnega vezja. Pri uporabi -zmogljivih trajnih magnetov iz neodima železa in bora (NdFeB) ali samarijevega kobalta (SmCo) je treba obliko pola in dolžino zračne reže skrbno načrtovati, da se zmanjša uhajanje magnetnega pretoka in poveča izkoristek pretoka. Da bi se izognili nasičenosti magnetnega vezja, je mogoče uporabiti analizo končnih elementov (FEA) za optimizacijo postavitve polov in zagotovitev enotne porazdelitve magnetnega polja.
2. Upravljanje temperature
Materiali s trajnimi magneti so nagnjeni k nepovratni demagnetizaciji pri visokih temperaturah, zaradi česar je načrtovanje odvajanja toplote ključnega pomena. Uporaba visoko{1}}toplotno-prevodnih pločevin iz silicijevega jekla, optimizacija razporeditve navitij in kombiniranje sistemov s prisilnim zračnim ali tekočim hlajenjem lahko učinkovito zmanjša dvig temperature. Poleg tega je izbira visoko{4}}temperaturno-odpornih trajnih magnetov (kot je SmCo) primerna za uporabo v ekstremnih okoljih.
3. Optimizacija nadzorne strategije
Fokalni vektorski nadzor (FOC) in neposredni nadzor navora (DTC) sta ključna za učinkovito delovanje motorja s trajnimi magneti. Z natančnim prilagajanjem trenutne faze in amplitude je mogoče povečati izhodni moment navora, hkrati pa zmanjšati izgube. Tehnologija nadzora-z oslabitvijo polja lahko razširi delovno območje visoke{3}}hitrosti, vendar je za to potrebno ravnovesje med učinkovitostjo in dinamičnim odzivom.
4. Zmanjšanje vrtilnega momenta in valovanja vrtilnega momenta
Zobjanje lahko povzroči vibracije in hrup, ki ju je mogoče zmanjšati z uporabo poševnih ali delnih-navitij rež ali optimizacijo profila zob statorja. Poleg tega lahko uporaba modulacije PWM in optimizacija preklopne frekvence pretvornika zmanjša valovitost navora in izboljša gladkost delovanja.
5. Izbira materiala in postopka
Uporaba tehnologije ploščate žice za statorska navitja poveča faktor polnjenja reže in zmanjša izgube bakra. Zasnova strukture rotorja (npr. notranja ali površinska-montaža) vpliva na pot magnetnega pretoka in mehansko moč. Med proizvodnjo se vzdržujejo stroge tolerance pri montaži, da se zagotovi enakomerna zračna reža in preprečijo vibracije med delovanjem.
Obvladovanje teh tehnik lahko znatno izboljša delovanje in zanesljivost motorjev s trajnimi magneti, ki izpolnjujejo zahteve glede visoko učinkovitih in nizkošumnih aplikacij.
