Der Permanentmagnet-Synchronmotor besteht hauptsächlich aus Stator, Rotor und Gehäuse. Ähnlich wie bei herkömmlichen Wechselstrommotoren ist der Statorkern laminiert, um die durch Wirbelströme und Hystereseeffekte verursachten Eisenverluste im Betrieb zu reduzieren. Die Wicklungen sind üblicherweise dreiphasig und symmetrisch, die Parameterwahl unterscheidet sich jedoch deutlich. Der Rotor kann verschiedene Formen annehmen, darunter Permanentmagnetrotoren mit Kurzschlussläufer sowie eingebettete oder oberflächenmontierte reine Permanentmagnetrotoren. Der Rotorkern kann massiv oder laminiert sein. Der Rotor ist mit Permanentmagneten, üblicherweise Magnetstahl genannt, bestückt.
Im Normalbetrieb eines Permanentmagnetmotors befinden sich die Magnetfelder von Rotor und Stator im synchronen Zustand. Im Rotor fließt kein induzierter Strom, wodurch auch keine Rotor-Kupferverluste sowie keine Hysterese- oder Wirbelstromverluste entstehen. Die durch Rotorverluste verursachte Wärmeentwicklung muss daher nicht berücksichtigt werden. Permanentmagnetmotoren werden üblicherweise mit speziellen Frequenzumrichtern betrieben, die über eine integrierte Sanftanlauffunktion verfügen. Da es sich bei Permanentmagnetmotoren um Synchronmotoren handelt, lässt sich der Leistungsfaktor – wie bei Synchronmotoren üblich – durch die Erregerstärke auf den gewünschten Wert einstellen. Somit kann der Leistungsfaktor präzise auf den erforderlichen Wert ausgelegt werden.
Aus Sicht des Anlaufs ist der Anlaufvorgang von Permanentmagnetmotoren aufgrund der gängigen Praxis, Permanentmagnetmotoren mittels Frequenzumrichtern oder passenden Frequenzumrichtern zu starten, sehr einfach zu realisieren; ähnlich wie beim Anlauf von Frequenzumrichtermotoren werden so die Anlauffehler gewöhnlicher Kurzschlussläufer-Asynchronmotoren vermieden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Permanentmagnetmotoren sehr hohe Wirkungsgrade und Leistungsfaktoren erreichen können. Ihre einfache Bauweise hat sie in den letzten zehn Jahren zu großer Beliebtheit am Markt geführt. Allerdings ist die Entmagnetisierung ein unvermeidliches Problem bei Permanentmagnetmotoren. Bei zu hohem Strom oder zu hoher Temperatur steigt die Temperatur der Motorwicklung schlagartig an, der Strom erhöht sich rapide und der Permanentmagnet entmagnetisiert sich schnell. Um ein Durchbrennen der Statorwicklung zu verhindern, ist in Permanentmagnetmotoren ein Überstromschutz integriert. Dennoch führt dies unweigerlich zur Entmagnetisierung und zum Anlagenstillstand.
Veröffentlichungsdatum: 06. Mai 2025