Praktische aspecten van EC- en PM-motoren
Verschillende technische
benamingen
Het is niet eenvoudig om het rendement
van een driefaseninductiemotor of
kortsluitankerdraaistroommotor te
verbeteren. Hierdoor vormen synchrone
permanentmagneetmotoren een goed
alternatief. In vergelijking met een
inductiemotor met hetzelfde rendement
(bv. IE3) zijn deze motoren duidelijk
compacter.
Een gebruiker krijgt te maken met
verschillende subcategorieën van deze
motoren met verschillende benamingen.
De afkortingen "PM"(permanent magneet)
en "PMSM" (permanent magneet syn-
chroon motor) worden in de industrie veel
gebruikt terwijl de aanduidingen "EC"
(electronically commutated, elektronisch
gecommuteerd) en "BLDC"(brushless
direct current, borstelloze gelijkstroom)
vaker worden gebruikt in gebouwen-
automatisering.
De diversiteit in de benamingen van
permanentmagneetmotoren wordt
duidelijk bij het voorbeeld van de
EC-motoren. EC-motoren worden
gewoonlijk gebruikt als servomotoren
of stappenmotoren in industriële
toepassingen. Met een compacte
bouwwijze dekken ze een vermogens-
gebied af tot circa 300 watt. De meest
gangbare voedingsspanning is 24 V.
De situatie is anders voor ventilatie-
systemen in gebouwenautomatisering. In
dergelijke toepassingen worden 1-fase en
3-fasen EC-motoren gebruikt in compacte
ventilatie-units voor toepassingen met
vermogens tot circa 10 kW.
BLDC - Borstelloze
gelijkstroommotor
Ook wel bekend als EC-
motor of EC-technologie
IPMSM
Inwendige magneten
Gebruikelijke motoraanduiding: PM-motoren
PMAC = permanentmagneet AC; BLDC = borstelloos DC; PMSM = synchrone permanentemagneetmotor;
IPMSM = inwendige PMSM (verzonken magneten); SPMSM = uitwendige PMSM (magneten gemonteerd
op rotor)
PSM-equivalent circuit
R
S
I
Z
S
U
Vergelijking van de vereenvoudigde vervangingsschema's van een PMSM-motor en een inductiemotor
(kortsluitankerdraaistroommotor.) Door het ontbreken van rotorverliezen hebben permanentmagneet-
motoren een hoger rendement dan driefaseninductiemotoren.
De technologie
Vanwege de ingebouwde permanent-
magneten hebben deze motoren geen
afzonderlijke bekrachtigingwikkeling
nodig of geïnduceerde rotorstroom.
Ze moeten echter altijd worden aange-
stuurd door een elektronische regelaar.
Rechtstreekse voeding vanuit een
draaistroomnet is derhalve niet mogelijk.
De aansturing van de motor kan plaats-
vinden zonder terugkoppeling of met een
terugkoppelsignaal dat afkomstig is van
een sensor of encoder die de daadwerke-
lijke rotorpositie aangeeft. Op basis van
dit signaal vindt de aansturing plaats.
Hoog rendement
Dankzij de permanentmagneten zijn
er nauwelijks verliezen in de rotor. Dit
resulteert in een hoger rendement.
PMAC
Synchroonmotoren
PMSM Sinusvormige
commutatie
SPMSM Extern
gemonteerde magneten
L
R
S
S
+
U
U
P
1
-
Het Danfoss EC + -concept
maakt het mogelijk om PM-motoren
met IEC-standaardmaten te
gebruiken in combinatie met Danfoss
VLT®-frequentieregelaars. Danfoss
heeft het benodigde regelalgoritme
geïntegreerd in de bestaande
VLT®-regelaarseries. Dit betekent
dat er voor de gebruiker niets
verandert. Na het invoeren van de
relevante motorgegevens profiteert
de gebruiker van het hoge motor-
rendement van de EC-technologie.
Voordelen van het
EC
n
n
n
n
n
n
TPIM-equivalent circuit
STATOR
ROTOR
L
X
S
2
X
h
+
-concept
O nafhankelijk van de
motortechnologie: PM of
asynchroon met dezelfde
frequentieregelaar
I nstallatie en bediening van het
apparaat blijven ongewijzigd
M erkonafhankelijke keuze van
alle componenten
S uperieur systeemrendement
dankzij een combinatie van
afzonderlijke componenten
met optimaal rendement
T oepassing in bestaande
systemen mogelijk
U iteenlopende vermogensklassen
voor standaard- en PM-motoren
33