היכרות עם היתרונות והחסרונות של
מנועים סינכרוניים מגנט קבוע
מהירות הרוטור של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע מסונכרנת עם מהירות השדה המגנטי של הסטטור. תהליך העבודה שלו הוא שפיתול הסטטור מחובר לזרם החילופין כדי ליצור שדה מגנטי מסתובב של סטטור, והשדה המגנטי של רוטור המגנט הקבוע מושרה מהשדה המגנטי המסתובב של הסטטור ומסתובב איתו, והמנוע מסתובב ומוציא כוח.
היתרונות העיקריים של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע הם צפיפות הספק גבוהה, יעילות תפעול גבוהה, מבנה פשוט וקומפקטי, מומנט גדול וחלק וביצועי ויסות מהירות טובים.
1) צפיפות הספק גבוהה:החומר המגנטי של ברזל בורון ניאודימיום של המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע הוא בעל תכונות מגנטיות מצוינות. לאחר המגנטיזציה, אין צורך להוסיף אנרגיה חיצונית, וניתן לבנות שדה מגנטי חזק. יחד עם זאת, לשדה המגנטי מאפיינים קבועים ואינו מצריך מעגלים נוספים לצורך עירור (כלומר, להמריץ את המוליך ליצירת שדה מגנטי), כך שניתן לשמור על נפח קטן ומשקל קל. בהספק מדורג, צפיפות ההספק של מנוע סינכרוני מגנט קבוע עם אותם תנאי פיזור חום וחומרי בידוד היא בדרך כלל יותר מפי שניים מזו של מנוע אסינכרוני אינדוקציה.
2) יעילות תפעולית גבוהה:נהנה מהמגנטים הקבועים ברוטור, לרוב אין צורך להפעיל את הרוטור של המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע (למעט מצבי התנעה עצמית או הפסדי זרם מערבולת), מה שיכול להפחית את הפסדי האנרגיה הקשורים ולהיות בעלי יעילות גבוהה.
3) מבנה פשוט וקומפקטי:למנוע הסינכרוני של מגנט קבוע אין מבנה אספקת כוח עירור ומבנה מתפתל עירור, מה שמפחית את המורכבות של המבנה הקשור והוא קומפקטי יחסית, מה שמבטיח שמנוע ההנעה הסינכרוני של מגנט קבוע פועל בצורה אמינה יותר. בהשוואה לדור השלישי, קוטר הסטטור של המנוע הסינכרוני מגנט קבוע מהדור הרביעי המצויד בטויוטה פריוס ירד ב-20%, והמבנה הכללי קומפקטי יותר וקטן יותר בגודלו.
4) מומנט גדול וחלק:בטווח הזרם המדורג, הגדלת הזרם יכולה להגדיל במהירות את המומנט של המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע. בנוסף, השדה המגנטי המסתובב שנוצר על ידי זרם החילופין התלת-פאזי בסטטור הוא גם יציב יחסית, ופיעמת המומנט קטנה. במיוחד בתנאי מהירות נמוכה ומומנט גבוה (המקבילים לשלב ההתנעה וההאצה של רכבי אנרגיה חדשים), למנועי סינכרוני מגנט קבוע יש יתרונות בולטים על פני מנועי אינדוקציה אסינכרוניים.
5) ביצועי ויסות מהירות טובים:הקשר בין חשמל, מגנטיות וכוח של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע הוא פשוט יותר מזה של מנועים אסינכרוניים אינדוקציה, מה שהופך אותם לקלים יותר לוויסות ולשליטה. משוואת המצב של המנוע האסינכרוני היא מסדר רביעי, והמשוואות של הרוטור והסטטור מחוברות (הזרם ברוטור נוצר על ידי סיבוב השדה המגנטי של הסטטור); משוואת המצב של המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע היא מסדר שני, והשדה המגנטי של המגנט הקבוע קיים באופן עצמאי. קושי השליטה נמוך משמעותית מזה של מנוע האינדוקציה האסינכרוני בתנאים של מהירות נמוכה ומהירות גבוהה (גבוהה מהמהירות הנקובת).
