Un servomotor d'imants permanents és un motor síncron que utilitza imants permanents per establir el camp magnètic del rotor. La seva característica principal consisteix a aconseguir una alta-precisió en la regulació de la posició, la velocitat i el parell mitjançant un sistema de control de llaç-tancat. A diferència dels motors asíncrons que depenen del corrent induït per generar parell, el camp magnètic constant proporcionat pels imants permanents elimina les pèrdues d'excitació, donant a aquest tipus de motor un avantatge inherent en l'eficiència energètica i la precisió del control. Actualment, la demanda de servomotors d'imants permanents en el camp de l'automatització industrial està creixent a un ritme mitjà anual superior al 15%, especialment en escenaris com accionaments d'articulació de robot i sistemes d'alimentació de màquines-eina CNC, on s'ha convertit en una configuració estàndard.
Visió general de l'estructura i importància
L'estructura global es pot descompondre en cinc subsistemes bàsics: estator, rotor, sistema de coixinets, dispositiu de retroalimentació, carcassa i mòdul de refrigeració. Els paràmetres de disseny de cada subsistema afecten directament la densitat de potència del motor (els models avançats actuals poden arribar a 5 kW/kg), el temps de resposta dinàmica (nivell de mil·lisegons) i la precisió de posicionament (± 0,01 graus). Més del 60% de les fallades del sistema servo s'originen per ressonància mecànica o mal funcionament de la gestió tèrmica causades per defectes de disseny estructural, en lloc de fallades elèctriques. Això posa de manifest la necessitat d'una comprensió profunda del mecanisme d'acoblament entre l'arquitectura mecànica i el rendiment electromagnètic.
Articulacions del robot (requisit de precisió ± 0,01 graus)
Sistema d'alimentació de màquina-eina CNC (repetibilitat ± 1 μm)
Evolució tecnològica:
Disseny integrat (per exemple, motor integrat + mòdul de controlador)
Aplicació de nous materials (rotor de fibra de carboni per reduir la inèrcia)
Com es pot veure a l'anàlisi anterior, el rendiment dels servomotors d'{0}}estalvi d'energia d'imants permanents depèn molt del disseny dels components i de la tecnologia dels materials. La selecció requereix un equilibri integral de costos, eficiència i requisits de control.