Perché i motori a magneti permanenti sono più efficienti?

Il motore sincrono a magneti permanenti è composto principalmente da statore, rotore e alloggiamento. Analogamente ai normali motori a corrente alternata, il nucleo dello statore ha una struttura laminata per ridurre le perdite nel ferro causate dalle correnti parassite e dall'effetto di isteresi durante il funzionamento del motore; gli avvolgimenti sono solitamente di struttura trifase simmetrica, ma la scelta dei parametri è piuttosto diversa. La parte del rotore è di forma variabile e comprende rotori a magneti permanenti con avviamento a gabbia di scoiattolo, nonché rotori a magneti permanenti puri, sia incorporati che a montaggio superficiale. Il nucleo del rotore può essere realizzato con struttura solida o laminata. Il rotore è dotato di materiale magnetico permanente, convenzionalmente chiamato acciaio magnetico.

In condizioni di normale funzionamento, i campi magnetici del rotore e dello statore di un motore a magneti permanenti sono sincroni. Non vi è corrente indotta nel rotore e, di conseguenza, non si verificano perdite per effetto Joule, isteresi o correnti parassite. Non è quindi necessario considerare il problema della generazione di calore causata dalle perdite del rotore. Generalmente, i motori a magneti permanenti sono alimentati da convertitori di frequenza dedicati, che dispongono intrinsecamente di funzioni di avviamento graduale. Inoltre, i motori a magneti permanenti sono motori sincroni e, come tali, il fattore di potenza può essere regolato al valore desiderato tramite l'intensità dell'eccitazione. Pertanto, il fattore di potenza può essere progettato al valore richiesto.
Dal punto di vista dell'avviamento, grazie alla situazione reale in cui i motori a magneti permanenti vengono avviati da alimentatori a frequenza variabile o da convertitori di frequenza adattati, il processo di avviamento di questi motori è molto semplice; analogamente all'avviamento dei motori a frequenza variabile, si evitano i difetti di avviamento dei normali motori asincroni a gabbia di scoiattolo.

In conclusione, l'efficienza e il fattore di potenza dei motori a magneti permanenti possono raggiungere livelli molto elevati. La loro struttura è molto semplice e negli ultimi dieci anni hanno riscosso grande successo sul mercato. Tuttavia, il problema della smagnetizzazione è inevitabile per i motori a magneti permanenti. Quando la corrente è eccessiva o la temperatura è troppo alta, la temperatura dell'avvolgimento del motore aumenta bruscamente in un istante, la corrente aumenta rapidamente e il magnete permanente si smagnetizza. Nei sistemi di controllo dei motori a magneti permanenti, viene installato un dispositivo di protezione da sovracorrente per evitare il surriscaldamento e il danneggiamento dell'avvolgimento dello statore. Tuttavia, questo porta inevitabilmente alla smagnetizzazione e all'arresto dell'apparecchiatura.