¿Qué es un Motor de Imán Permanente?
Un Motor de imán permanente es un motor que incorpora un imán permanente con un electroimán en el rotor.
PM son las siglas de “Permanent Magnet”, que se traduce como imán permanente en español. Por tanto, también se denomina motor síncrono de imán permanente. Los motores se clasifican en motores de CA con alimentación de CA y motores de CC con alimentación de CC, y los motores PM son un tipo de motor de CA. Los motores de CA se dividen a su vez en motores de inducción, que se accionan por fuerza electromotriz inducida, y motores síncronos (motores síncronos), que se accionan por atracción magnética. Los motores PM son un tipo de motor síncrono.
Los motores de inducción son motores baratos y muy utilizados; los motores PM se caracterizan por su mayor eficiencia en comparación con los motores de inducción. Sin embargo, son más complejos y caros debido al número de componentes, como los imanes permanentes.
El aumento de las emisiones de dióxido de carbono debido al mayor uso de combustibles fósiles ha incrementado la necesidad de combatir el calentamiento global, y el ahorro energético ha pasado a primer plano. En consecuencia, también se exige que los motores que consumen electricidad sean aún más eficientes. En este contexto, se está considerando el uso de motores PM en una amplia gama de campos.
Aplicaciones de los Motores PM
Los motores PM se utilizan en aplicaciones industriales y pequeños componentes. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de los motores PM
- Para el movimiento vertical de ascensores
- Para accionar brazos robóticos, etc.
- Para accionar vehículos eléctricos
- Para bobinadoras en maquinaria de producción de fibras sintéticas
Los motores PM son muy eficientes y se utilizan en muchas aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso. Por ello, suelen utilizarse con un inversor o servocontrolador como fuente de alimentación para controlar la velocidad y el ángulo de giro.
Los motores PM son adecuados para ascensores y brazos robóticos, que requieren una gran precisión de posicionamiento. En los últimos años, los vehículos eléctricos se han hecho cada vez más populares, y los motores PM de alta eficiencia también están atrayendo la atención.
Principios de los Motores PM
Un Motor de imán permanente consta de un estator, un rotor y una carcasa.
1. Estator
El componente principal del estator es una bobina recubierta de barniz o similar. Las bobinas de diferentes fases rodean el rotor y se genera un campo magnético cuando se aplica corriente. El campo magnético generado cambia de forma rotatoria al cambiar la fase de corriente.
2. Rotor
El rotor tiene imanes permanentes fijados a él y es atraído por el campo magnético del estator. Cuando el campo magnético del estator cambia para girar, se aplica una fuerza al rotor para que gire. Este es el principio de rotación de los motores de imán permanente.
3. Carcasa
El estator está aislado por una carcasa para evitar el fallo a tierra cuando se aplica al estator una tensión portadora de corriente. El estator también genera calor debido a la corriente, que es refrigerado por las aletas de la carcasa.
Tipos de Motores PM
Los motores PM se dividen a grandes rasgos en motores SPM e IPM.
1. Motores SPM
Los motores SPM son productos con imanes permanentes instalados en la superficie del rotor – SPM significa “imán permanente de superficie”, también conocido como motor síncrono de imán de superficie.
Los motores SPM se caracterizan por un gran flujo magnético efectivo y una baja ondulación del par. Como resultado, pueden utilizarse en servoaplicaciones de alto rendimiento, pero no son adecuados para la rotación a alta velocidad debido a la preocupación por la caída del imán. Para solucionar este problema, el par de arrastre se reduce mejorando la distribución de la fuerza supermagnética.
2 Motores IPM
Los motores IPM son productos con imanes permanentes incrustados en el interior del rotor; IPM significa “Interior Permanent Magnet” (imán permanente interior) y también se denominan motores síncronos de imanes incrustados.
Los motores IPM se caracterizan por su adaptabilidad a altas velocidades. El alto grado de libertad en la forma y disposición de los imanes permite controlar con flexibilidad la velocidad máxima en la fase de diseño. Recientemente se han utilizado en motores de alta tensión y vehículos eléctricos, y también se aplican en frigoríficos y aparatos de aire acondicionado.
Más Información sobre los Motores PM
Historia de los Motores PM
Cuando se desarrollaron por primera vez los motores PM, tenían una estructura de bobinado de estator con un sistema de bobinado de sección completa, similar a los motores de inducción. Posteriormente, se desarrolló un sistema sin escobillas para motores de corriente continua. El sistema de bobinado era el sistema de bobinado concentrado, que también se utilizaba en los motores PM.
Como resultado, se pudieron suprimir las pérdidas de energía debidas a la resistencia del bobinado y se lograron nuevas mejoras en la eficiencia y la conservación de la energía. El motor IPM se desarrolló porque la velocidad máxima de los motores SPM con devanados concentrados estaba limitada por la tensión de retroceso.
Así pues, los motores PM han contribuido a una mayor eficiencia como resultado de las innovaciones tecnológicas, desarrollándose nuevos productos uno tras otro.