Синхронные двигатели с постоянными магнитами

Ротор маломощных синхронных двигателей обычно выполняется на постоянных магнитах. Синхронный двигатель с постоянными магнитами, благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам, является наиболее перспективной машиной в диапазоне малых и средних мощностей. СДПМ простой по конструкции, не имеет потерь на возбуждение и обладает высокой стабильностью скорости ротора. Эти качества выделяют его из ряда всех остальных машин и обеспечивают ему применение в системах автоматики, приводах подачи станков, прецизионных системах слежения, а также системах, где стабильность скорости является первостепенным требованием, предъявляемым к технологическому процессу.

Принцип работы СДПМ основан на взаимодействии вращающегося поля обмотки статора с полем постоянных магнитов, расположенных на роторе. Если числа пар полюсов статора и ротора равны, а скорости вращения полей одинаковы (синхронный режим), то возникает постоянное электромагнитное притяжение разноименных полюсов статора и ротора (рисунок 5), что вызывает появление электромагнитного момента. Этот момент называемый синхронным, в среднем равен нулю, если скорость ротора отлична от синхронной. Поэтому синхронный двигатель только с постоянными магнитами не имеет пускового момента. Для пуска двигателя на роторе устраивают короткозамкнутую обмотку типа беличьей клетки, с помощью которой ротор двигателя разгоняется до скорости, близкой к синхронной, и под действием синхронного момента входит в синхронизм.

Рисунок 5 Принципиальная схема СДПМ

Таким образом, ротор двигателя должен сочетать в себе элементы синхронного двигателя (постоянные магниты) и асинхронного (короткозамкнутую обмотку). Статор СДПМ ничем не отличается от статоров обычных асинхронных машин переменного тока: их пакеты набираются из изолированных листов электротехнической стали, а в пазах укладывается трехфазная или двухфазная обмотка.