Elektromotoren
29
1.4 Synchroonmotoren
De synchroonmotor dankt zijn naam aan het feit dat de rotor met hetzelfde toerental draait
als het magnetische veld dat door de statorwikkelingen wordt opgewekt. Het ontwerp
van de stator is in veel gevallen vergelijkbaar met dat van asynchroonmotoren, met
gedistribueerde wikkelingen. Sommige fabrikanten gebruiken concentrische wikkelingen
(in groeven), wat een compacter motorontwerp mogelijk maakt en minder koper vereist.
De energiebesparing die het gebruik van minder koper oplevert, wordt echter vaak
tenietgedaan door extra verliezen, wat leidt tot harmonischen in de luchtspleetflux
als gevolg van de constructie.
a)b)
Fig. 1.22
Gedistribueerde wikkelingen
1.4.1 Permanentmagneetmotoren (PM-motoren)
De eenvoudigste manier om een permanentmagneetmotor (PM-motor) te bouwen, is om
het kooianker van een asynchroonmotor te vervangen door een rotor die is uitgerust met
permanentmagneten. Wanneer een geschikte spanning op de stator wordt geschakeld,
wordt er in de luchtspleet een draaiend magnetisch veld opgewekt. De rotor zal het veld
met het synchrone toerental volgen, omdat de magneten worden aangetrokken door het
draaiveld. Als het verschil tussen het rotortoerental en het toerental van het magnetische
veld te groot is, loopt de motor niet meer synchroon en komt de motor tot stilstand.
Daarom is een geschikte regelaar nodig die ervoor zorgt dat de toerentalwijzigingen
worden uitgevoerd door traploze regeling van de voedingsfrequentie en niet door
schakelen tussen verschillende toerentallen.
In het verleden werden PM-motoren vaak gebruikt in servotoepassingen met focus
op snelle en nauwkeurige regeling. Deze servomotoren zijn meestal slank en lang
van vorm, voor een lage massatraagheid in uiterst dynamische toepassingen. Om het
hoge rendement van PM-motoren in andere toepassingen te benutten, is het principe
doorgevoerd in motoren in IEC-framegroottes. Standaard frequentieomvormers kunnen in
de meeste PM-motorsystemen werken als in het apparaat geschikte besturingsalgoritmes
zijn geïmplementeerd.