PMSM- eller BLDC-motor: Hvad er forskellen mellem disse to typer motorer med permanentmagneter?

Tekniske specifikationer nævner enten "BLDC"-motorer eller "PMSM"-motorer, og nogle gange for motorer, der tilsyneladende er identiske. Dette er ikke tilfældigt: disse to navne refererer til meget nært beslægtede typer. Denne guide forklarer, hvad der virkelig adskiller dem, og hvorfor dette er særligt vigtigt for controlleren.

Det, de har til fælles

De to motorerne har:

• stærke permanentmagneter på den roterende del, rotoren;
• viklinger på den faste del, statoren, fordelt i tre faser;
• ingen børster: det er styreenheden, der skifter strømmen elektronisk, hvilket er grunden til navnet "brushless", altså uden børster.

Motoren i en el-scooter er typisk af denne type, og den har en særlig egenskab: rotoren er placeret udvendigt. Magneterne er limet fast på indersiden af fælgen, som roterer omkring statoren, der er fastgjort til akslen. Dette kaldes en motor med en udvendig rotor.

Den reelle forskel: Modvirkende elektromotorisk kraft

Når man drejer en motor med permanentmagneter manuelt, genererer den en spænding over sine terminaler: det er en dynamomaskine. Denne spænding kaldes den elektromotoriske modkraft. Dens form afhænger af, hvordan viklingerne er arrangeret, og hvordan magneterne er formet.

Med en firkantbølge-styring sendes strømmen i trin til de to faser ad gangen. Hvis motorens spænding har en tilsvarende flad form, forbliver drejningsmomentet næsten konstant: det er det, der kendetegner BLDC-motoren. Med en sinusbølge-styring varierer strømmen jævnt i de tre faser; hvis motorens spænding også er sinusformet, er drejningsmomentet perfekt jævnt: det er det, der kendetegner PMSM-motoren.

I virkeligheden er grænsen uklar

De fleste motorer i virkeligheden ligger et sted imellem: deres spænding er hverken en perfekt trapezform eller en ren sinusbølge. Derfor kan den samme motor til en elektrisk scooter blive solgt under forskellige navne.

I den praktiske anvendelse i værkstedet fungerer de fleste motorer i el-scootere rigtig godt med vektorstyring, hvilket gør dem mere støjsvage og jævne end ved brug af firkantbølge. Den præcise form af deres spænding har kun en mindre indflydelse på resultatet.

Og hvad med synkronmotorer og asynkronmotorer?

« Synkron » betyder, at rotoren roterer præcis i takt med det felt, der skabes af viklingerne: dette gælder for motorer med magneter, både BLDC og PMSM. Den asynkrone motor har derimod ingen magneter: feltet i rotoren induceres af statoren, og rotoren roterer en smule langsommere end feltet. Den er robust og uden magneter, men er mindre kompakt ved samme effekt, og den er sjældent at finde i små køretøjer.

Magneter på overfladen eller indeni

Inden for PMSM-motorer kan man yderligere skelne mellem motorer med magneter, der er fastgjort på overfladen af rotoren (SPM), og dem med magneter, der er indlejret i rotoren (IPM). Denne forskel påvirker i høj grad motorens ydeevne ved høje hastigheder, hvilket er emnet for vores guide IPM- og SPM-motorer.

Hvad det betyder, når man vælger en motor

• Navnet, BLDC eller PMSM, er mindre vigtigt end spændingen, den strøm, motoren kan håndtere, kølingen og motorens konstante hastighed. Se vores guide om Kv, Kt og poler.
• Controlleren skal kunne aflæse de sensorer, som motoren er udstyret med.
• Vores motorer til elektriske scootere er børsteløse motorer med permanentmagnet, og de fås i versioner med høj hastighed og højt drejningsmoment.