Was ist das Funktionsprinzip eines Permanentmagnet-Synchronmotors?

Das Funktionsprinzip eines Permanentmagnet-Synchronmotors basiert hauptsächlich auf der Wechselwirkung zwischen elektromagnetischer Induktion und dem Magnetfeld eines Permanentmagneten. Sein grundlegender Arbeitsablauf ist wie folgt:

1. Strukturelle Zusammensetzung:
- Stator: Er besteht aus Wicklungen und Eisenkernen. Wenn die Wicklungen bestromt werden, entsteht ein rotierendes Magnetfeld.
- Rotor: Eingebaute Permanentmagnete bilden ein konstantes Magnetfeld.

2. Erzeugung eines rotierenden Magnetfeldes:
- Wenn die Statorwicklungen mit Strom versorgt werden, fließt der Strom durch die Wicklungen und erzeugt ein rotierendes Magnetfeld. Die Frequenz des rotierenden Magnetfelds hängt von der Frequenz der Stromversorgung ab.

3. Bewegung des Rotors:
- Die Permanentmagnete am Rotor interagieren mit dem rotierenden Magnetfeld, das vom Stator erzeugt wird. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld der Permanentmagnete und dem rotierenden Magnetfeld des Stators dreht sich der Rotor mit dem Magnetfeld des Stators.

4. Synchronbetrieb:
- Im Idealfall ist die Drehzahl des Rotors mit der Drehzahl des rotierenden Magnetfelds des Stators synchronisiert, daher spricht man von einem „Synchronmotor“. Die Drehzahl des Rotors ist proportional zur Frequenz der Stromversorgung.

5. Kontrollmethode:
- Durch Einstellen der Frequenz und Amplitude des Statorstroms können Drehzahl und Ausgangsdrehmoment des Motors gesteuert werden. Gängige Steuerungsmethoden sind Vektorsteuerung und direkte Drehmomentsteuerung.

Durch dieses Design weist der Permanentmagnet-Synchronmotor einen hohen Wirkungsgrad, eine hohe Leistungsdichte und eine gute dynamische Leistung auf und wird häufig in Elektrofahrzeugen, der industriellen Automatisierung und anderen Bereichen eingesetzt.