เหตุใดมอเตอร์แม่เหล็กถาวรจึงมีประสิทธิภาพสูงกว่า?

มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยส่วนประกอบหลักๆ ได้แก่ สเตเตอร์ โรเตอร์ และตัวเรือน คล้ายกับมอเตอร์กระแสสลับทั่วไป แกนสเตเตอร์มีโครงสร้างแบบลามิเนตเพื่อลดการสูญเสียเหล็กที่เกิดจากกระแสไหลวนและปรากฏการณ์ฮิสเทอรีซิสระหว่างการทำงานของมอเตอร์ ขดลวดมักมีโครงสร้างสมมาตรสามเฟส แต่การเลือกพารามิเตอร์ค่อนข้างแตกต่างกัน ส่วนของโรเตอร์มีหลากหลายรูปแบบ รวมถึงโรเตอร์แม่เหล็กถาวรที่มีกรงกระรอกสำหรับสตาร์ทเตอร์ ตลอดจนโรเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบฝังหรือแบบติดตั้งบนพื้นผิว แกนโรเตอร์สามารถทำจากโครงสร้างแบบแข็งหรือแบบลามิเนต โรเตอร์ติดตั้งด้วยวัสดุแม่เหล็กถาวร ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าเหล็กแม่เหล็ก

ในสภาวะการทำงานปกติของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร สนามแม่เหล็กของโรเตอร์และสเตเตอร์จะอยู่ในสภาวะซิงโครนัส จึงไม่มีกระแสเหนี่ยวนำในส่วนของโรเตอร์ ดังนั้นจึงไม่มีการสูญเสียทองแดงในโรเตอร์ หรือการสูญเสียฮิสเทอรีซิสและกระแสไหลวน จึงไม่จำเป็นต้องพิจารณาปัญหาการเกิดความร้อนที่เกิดจากการสูญเสียในโรเตอร์ โดยทั่วไป มอเตอร์แม่เหล็กถาวรจะใช้พลังงานจากตัวแปลงความถี่เฉพาะ ซึ่งมีฟังก์ชันการสตาร์ทแบบนุ่มนวลอยู่แล้ว นอกจากนี้ มอเตอร์แม่เหล็กถาวรยังเป็นมอเตอร์ซิงโครนัส และมีคุณลักษณะของมอเตอร์ซิงโครนัสที่สามารถปรับค่าตัวประกอบกำลังให้เป็นค่าที่กำหนดได้โดยการปรับความแรงของการกระตุ้น ดังนั้นจึงสามารถออกแบบค่าตัวประกอบกำลังให้เป็นไปตามค่าที่ต้องการได้
จากมุมมองของการเริ่มต้น เนื่องจากสถานการณ์จริงที่มอเตอร์แม่เหล็กถาวรถูกสตาร์ทด้วยแหล่งจ่ายไฟแบบแปลงความถี่หรือตัวแปลงความถี่ที่เหมาะสม กระบวนการสตาร์ทของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรจึงทำได้ง่ายมาก คล้ายกับการสตาร์ทมอเตอร์แบบแปลงความถี่ ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการสตาร์ทของมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบกรงกระรอกทั่วไป

โดยสรุปแล้ว ประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรนั้นสูงมาก โครงสร้างของมันเรียบง่ายมาก และได้รับความนิยมอย่างมากในตลาดในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม ปัญหาการเสื่อมสภาพของแม่เหล็กเป็นปัญหาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับมอเตอร์แม่เหล็กถาวร เมื่อกระแสไฟฟ้าสูงเกินไปหรืออุณหภูมิสูงเกินไป อุณหภูมิของขดลวดมอเตอร์จะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในทันที กระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และแม่เหล็กถาวรจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว ในการควบคุมมอเตอร์แม่เหล็กถาวร จะมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ไหม้ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ย่อมนำไปสู่การเสื่อมสภาพของแม่เหล็กและการหยุดทำงานของอุปกรณ์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้