Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM)

Der Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM) ist ein AC-Synchronmotor. Als Felderregungsquelle dienen Permanentmagnete, die Gegen-EMK-Kurve (EMK = elektromotorische Kraft) ist sinusförmig. Der PMSM steht technisch zwischen dem Asynchronmotor und dem bürstenlosen Gleichstrommotor. Wie der bürstenlose Gleichstrommotor hat er einen Permanentmagnetläufer und Wicklungen am Stator. Die Statorwicklungen erzeugen jedoch im Luftspalt der Maschine eine sinusförmige Flussdichte ähnlich der beim Ansynchronmotor. Die Leistungsdichte ist bei gleichen Nennwerten höher als bei Asynchronmotoren, da das Stator-Magnetfeld ohne Stromversorgung entsteht.

Mit den Permanentmagneten kann das PMSM-System auch aus dem Stand heraus unter Last anfahren. Für den Betrieb ist ein digitaler Wechselrichter erforderlich. PMSM werden meist in Anwendungen eingesetzt, in denen hohe Leistung und ein hoher Wirkungsgrad benötigt werden. Hochleistungsfähige Motorsteuerung zeichnet sich aus durch gleichmäßigen Umlauf über den gesamten Drehzahlbereich des Motors, volle Drehmomentkontrolle aus dem Stand und schnelles Beschleunigen und Abbremsen.

Für diese Regelgrößen werden in PMSM Vektorregelungstechniken eingesetzt. Die Vektorregelungstechniken werden auch unter der Bezeichnung „Feldorientierte Regelung“ zusammengefasst. Die Grundidee des Vektorregelungsalgorithmus besteht darin, einen Statorstrom in einen magnetfelderzeugenden und einen drehmomenterzeugenden Teil aufzutrennen. Beide Bestandteile können nach der Aufteilung separat eingeregelt werden.