Les moteurs synchrones à aimants permanents sont constitués d'un stator, d'un rotor et d'aimants permanents. Les enroulements du stator génèrent un champ magnétique tournant et le champ magnétique à aimant permanent du rotor tourne de manière synchrone avec lui. Son principe de fonctionnement est basé sur l'induction électromagnétique et la force de Lorentz, permettant une régulation de la vitesse grâce à un contrôle précis du courant statorique. Par rapport aux moteurs asynchrones traditionnels, il élimine la structure de la bobine du rotor, réduisant ainsi les pertes d'excitation.
Classification par méthode d'alimentation en courant d'excitation
Les moteurs synchrones à aimants permanents utilisent des aimants permanents pour établir un champ magnétique d'excitation. Le stator génère un champ magnétique tournant et le rotor est constitué d'un matériau à aimant permanent. Les moteurs synchrones nécessitent un champ magnétique CC pour réaliser la conversion d’énergie ; le courant continu qui génère ce champ magnétique est appelé courant d'excitation du moteur.
Moteurs à excitation séparée : moteurs qui obtiennent leur courant d'excitation à partir d'autres sources d'alimentation.
Moteurs auto-excités : moteurs qui obtiennent leur courant d'excitation à partir du moteur lui-même.
Classification par fréquence d'alimentation
Les moteurs sans balais à aimant permanent comprennent deux types : les moteurs à courant continu sans balais à aimant permanent et les moteurs à courant alternatif sans balais à aimant permanent. Les deux nécessitent des convertisseurs de fréquence pour fonctionner. Le premier ne nécessite qu'un onduleur à onde carrée-pour l'alimentation électrique, tandis que le second nécessite un onduleur à onde sinusoïdale-.
Classification par distribution du champ magnétique entrefer :
Moteur synchrone à aimant permanent sinusoïdal : les pôles magnétiques utilisent des matériaux à aimant permanent. Lorsqu'un courant sinusoïdal triphasé-est entré, le champ magnétique de l'entrefer est distribué selon une loi sinusoïdale. C'est ce qu'on appelle simplement un moteur synchrone à aimant permanent.
Moteur synchrone à aimant permanent trapézoïdal : les pôles magnétiques sont toujours constitués de matériaux à aimant permanent, mais lorsqu'un courant d'onde carrée est entré, le champ magnétique de l'entrefer présente une distribution d'onde trapézoïdale. Ses performances sont plus proches de celles d'un moteur à courant continu. Les moteurs synchrones à fréquence variable autocontrôlés construits à l'aide de moteurs synchrones à aimants permanents à ondes trapézoïdales sont également connus sous le nom de moteurs à courant continu sans balais.