تولد المحركات ذات المغناطيس الدائم (PMMs) عزم الدوران من خلال تفاعل تيار الجزء الثابت مع المغناطيس الدائم الموجود على الجزء الدوار أو داخله. من الشائع أن يتم استخدام المحركات الصغيرة منخفضة الطاقة لمغناطيس الدوار السطحي في معدات تكنولوجيا المعلومات، والآلات التجارية، والمعدات المساعدة للسيارات. المغناطيس الدائم الداخلي (IPMs) شائع في الآلات الكبيرة مثل السيارات الكهربائية والمحركات الصناعية.
في محركات PM، قد يستخدم الجزء الثابت ملفات مركزة (قصيرة المدى) إذا لم يكن تموج عزم الدوران مصدر قلق، ولكن اللفات الموزعة شائعة في محركات PM الأكبر حجمًا.
منذ محركات مغناطيسية دائمة لا تحتوي على عاكس ميكانيكي، العاكس ضروري للتحكم في تيار اللف. على عكس الأنواع الأخرى من المحركات بدون فرش، فإن المحركات ذات المغناطيس الدائم لا تحتاج إلى تيار لدعم مجالها المغناطيسي.
لذلك، إذا كانت المحركات ذات المغناطيس الدائم صغيرة أو خفيفة، فإنها توفر أكبر قدر من عزم الدوران وربما تكون الخيار الأفضل. عدم وجود تيار ممغنط يعني أيضًا كفاءة أعلى عند التحميل في "النقطة المثالية" - أي حيث يعمل المحرك بشكل أفضل.
علاوة على ذلك، في حين أن المغناطيس الدائم يحقق ميزة الأداء عند السرعات المنخفضة، إلا أنه يمثل أيضًا كعب أخيل تقنيًا. على سبيل المثال، مع زيادة سرعة محرك المغناطيس الدائم، يقترب المجال الكهرومغناطيسي الخلفي من جهد إمداد العاكس، مما يجعل من المستحيل التحكم في تيار اللف.
يحدد هذا السرعة الأساسية لمحرك المغناطيس الدائم العام، وفي تصميمات المغناطيس السطحي يمثل عادةً أقصى سرعة ممكنة لجهد إمداد معين.
عند السرعات الأكبر من السرعة الأساسية، يستخدم IPM إضعاف المجال النشط، حيث يتم التلاعب بتيار الجزء الثابت لخفض التدفق المغناطيسي بشكل متعمد.
يقتصر نطاق السرعات التي يمكن تنفيذها بشكل موثوق على حوالي 4:1. كما كان من قبل، يمكن تحقيق هذا الحد عن طريق تقليل عدد لفات الملف وقبول تكلفة أكبر وفقدان الطاقة في العاكس.
ما نقدمه ليس فقط المحرك، ولكن أيضًا حل القيادة. اتصال إنينج للحصول على فعالية حلول توفير الطاقة.
تعتمد الحاجة إلى إضعاف المجال على السرعة ولها خسائر مرتبطة بها بغض النظر عن عزم الدوران. هذا يقلل من الكفاءة بسرعات عالية، وخاصة في الأحمال الخفيفة.
في السيارات الكهربائية التي تسير على الطريق السريع، يعد هذا أمرًا خطيرًا للغاية. غالبًا ما يتم تفضيل المحركات ذات المغناطيس الدائم للسيارات الكهربائية، ولكن فوائد الكفاءة تكون موضع شك عند حساب دورات القيادة الحقيقية.
وتشمل العيوب الأخرى حقيقة أنه من الصعب إدارتها في ظل ظروف الخطأ بسبب المجال الكهرومغناطيسي الخلفي المتأصل فيها. حتى لو تم فصل محول التردد، فطالما أن المحرك يدور، سيستمر التيار في التدفق عبر الملف المعيب، مما يسبب ترس عزم الدوران وارتفاع درجة الحرارةوكلاهما خطير.
على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي ضعف المجال عند السرعات العالية إلى توليد طاقة غير متحكم فيه بسبب إيقاف تشغيل المحرك، و يمكن أن يرتفع جهد ناقل التيار المستمر للعاكس إلى مستويات خطيرة.
باستثناء تلك المحركات ذات المغناطيس الدائم التي تشتمل على مغناطيس كوبالت السماريوم، درجة حرارة التشغيل هو قيد مهم آخر. يمكن أن يسبب التيارات الحركية العالية بسبب فشل العاكس إزالة المغناطيسية.
السرعة القصوى محدودة عن طريق الاحتفاظ بالمغناطيس الميكانيكي. في حالة تلف محرك المغناطيس الدائم، غالبًا ما يتطلب إصلاحه العودة إلى المصنع نظرًا لصعوبة استخراج الدوار والتعامل معه بأمان.
وفي الختام إعادة التدوير في نهاية العمر أمر مرهق، على الرغم من أن القيمة العالية الحالية للمواد الأرضية النادرة قد تجعل هذه المواد أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية.
على الرغم من هذه العيوب ، تظل المحركات ذات المغناطيس الدائم منقطعة النظير من حيث السرعة المنخفضة والكفاءة، كما أنها مفيدة في المواقف التي يكون فيها الحجم والوزن أمرًا بالغ الأهمية.
