の構造と動作原理
永久磁石同期モーター
1. 永久磁石同期モータの構造
永久磁石同期モーター (PMSM) は主にローター、エンドカバー、ステーターで構成されます。主な構造は、シャフト、ローター、ステーターコア、ステーター巻線、ベース、冷却ファンです。
永久磁石同期モータはステータコアと巻線で構成され、同期回転磁界を発生します。ステーターの機能は、モーターの動作中に磁界を生成することです。対称三相交流が三相固定子巻線に流された後、固定子と回転子の内円空間に沿って同期速度で回転する回転磁界が生成されます。三相永久磁石同期電動機の固定子は、三相交流非同期電動機の固定子の構造と大きな違いはありません。
最初の形式:ロータコアの周面に永久磁石極を設置したロータを表面凸型永久磁石ロータといいます。
2 番目の形式:永久磁石の磁極が回転子コアの表面に埋め込まれており、表面埋め込み型永久磁石回転子と呼ばれます。
3 番目の形式:大型のモーターでは、ローターの内側に永久磁石を埋め込むことがより一般的に使用されており、これは埋め込み永久磁石ローター (または内蔵永久磁石ローターまたは埋め込み永久磁石ローター) と呼ばれます。永久磁石はローターコアの内側に埋め込まれており、コアには永久磁石を取り付けるためのスロットがあります。永久磁石の主な配置を図に示します。各形式には、複数の永久磁石層の組み合わせがあります。
2. 永久磁石同期モータの動作原理
永久磁石同期モータには、図のようにロータリトランス（レゾルバ）が搭載されているのが一般的です。ローターの位置や速度を検出する電磁センサーです。レゾルバの原理はトランスと基本的に同じです。
永久磁石同期モータのレゾルバはリラクタンス型レゾルバを採用しており、回転子は回転子巻線のない回転子鉄心となっています。ローターは特殊な形状の鉄芯で構成されており、ローターコアとステーターコアのギャップに応じて出力電圧の振幅が変化します（振幅変調型）。
永久磁石同期モータは、図に示すように、電磁石の磁界と永久磁石の磁界が引き合い、力や運動を発生させる装置です。
三相対称交流はモータ固定子の三相巻線に接続され、回転磁界を生成します。反対の極は互いに引き付け、同様の極は互いに反発するという原理に従って、ステーター回転極と永久磁極の初期相対位置がどのようなものであっても、ステーター回転極は常にローターを引きずって同期回転させます。磁力。
永久磁石同期モータの特徴
小型、軽量、高出力密度。高性能超強力永久磁石材料の適用により永久磁石モータは大幅な小型軽量化を実現し、出力密度は通常の三相非同期モータの1.5倍以上となっています。
高効率で省エネ。励磁磁界は永久磁石によって提供されるため、永久磁石ロータは励磁を必要とせず、効率は 90% にも達します。非同期モータに比べて高効率運転速度範囲が広く、大幅な省エネ効果が得られます。特に低速走行時のメリットはより顕著です。
温度上昇が低い。永久磁石モータは効率が高いため、回転子巻線の抵抗損失がなく、固定子巻線の無効電流がほとんどまたはほとんどないため、モータの温度上昇が低くなり、モータの寿命が長くなります。
高速応答、広い速度調整範囲、高い信頼性、低騒音、スムーズな動作により、中出力および高出力の用途に適しています。現在、電気乗用車には永久磁石同期モーターが使用されているのが一般的です。
一定量の永久磁石が必要となるため、三相非同期モーターに比べて高価になります。また、永久磁石は高温になると不可逆減磁を起こしやすく、三相非同期モータに比べて信頼性が低くなります。
