B&R 8LSA45.EB030D700-0 | High-Performance Servo Motor

1. Introduction

In modern motor technology, Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) and Alternating Current Motor (AC motor) each have unique characteristics and application scenarios.
Although both are devices that convert electrical energy into mechanical energy, there are significant differences in their working principles, structures, performance, and application scenarios.
This article will explore in detail the differences between PMSM motors and AC motors, in order to provide in-depth understanding for professionals and the public in related fields.
2、 Overview of PMSM Motor

Definition: PMSM motor is a type of motor that uses permanent magnets to generate a magnetic field. Its structure consists of a stator and a rotor, where the stator winding generates
a rotating magnetic field when energized, while the rotor has permanent magnets to generate a constant magnetic field.

Working principle: The working principle of PMSM motor is based on magnetic field interaction. When the stator winding is energized, a rotating magnetic field is generated inside the stator,
which interacts with the magnetic field of the permanent magnet on the rotor, generating electromagnetic torque and driving the rotor to rotate.

Characteristics: PMSM motors have advantages such as high efficiency, high power density, and high-precision control. Its structure is simple and does not require excitation coils or
excitation currents, thus it has high efficiency. At the same time, PMSM motors use sine wave drive currents to achieve more precise control of motor speed and torque.

3、 Overview of AC Motor

Definition: AC motor is the abbreviation for alternating current motor, where A represents alternating current and C represents motor. AC motors can be divided into two categories:
synchronous motors and asynchronous motors. Synchronous motors are further divided into AC excited synchronous
motors and permanent magnet synchronous motors (PMSM), while asynchronous motors are also known as induction motors.

Working principle: The working principle of AC motors is based on electromagnetic induction and control principles of electronic devices. In an AC motor, AC power first passes through a frequency
converter, which converts AC power to DC power, and then converts DC power to AC power through an inverter. The function of a frequency converter is to convert the frequency and voltage of the power supply into the
frequency and voltage required by the motor, thereby achieving speed control of the motor.

Characteristics: AC motors have a wide range of applications, including industrial, agricultural, transportation, household and other fields. Different types of AC motors have different characteristics.
Asynchronous motors have the advantages of simple structure, reliable operation, and easy maintenance, while synchronous motors have the characteristics of constant speed and high power factor.

4、 The difference between PMSM motor and AC motor

Working principle and structure:

PMSM motor: Based on the principle of magnetic field interaction, the stator winding is energized to generate a rotating magnetic field, which interacts
with the magnetic field of the permanent magnet on the rotor to generate electromagnetic torque. Its structure is simple and does not require excitation coils or excitation currents.

AC motor: Based on the control principles of electromagnetic induction and electronic devices, the conversion of AC and DC electricity is achieved through a frequency converter,
and the conversion of DC and AC electricity is achieved through an inverter. Its structure is relatively complex, including multiple parts such as frequency converter, rectifier, inverter, etc.

Performance characteristics:

PMSM motor: It has the advantages of high efficiency, high power density, and high-precision control. Its high power factor and efficiency can minimize vibration and reduce noise to the greatest extent possible.
The use of Field Oriented Control (FOC) technology can also minimize the torque ripple and electromagnetic interference generated by the system to the greatest extent possible.

AC motor: Performance characteristics vary by type. Asynchronous motors have the advantages of simple structure, reliable operation, and easy maintenance; Synchronous motors
have the characteristics of constant speed and high power factor. But overall, the efficiency of AC motors is relatively low, and the control accuracy is not as good as PMSM motors.

Application Scenario:

PMSM motor: widely used in high-precision transmission fields such as electric vehicles, wind power generation, CNC machine tools, robots, etc. The characteristics of high precision contro
l and high efficiency make PMSM motors an important choice in these fields.

AC motors are widely used in various fields such as industry, agriculture, transportation, and households. Different types of AC motors play important roles in different scenarios based on their
performance characteristics. For example, asynchronous motors are widely used in the manufacturing industry; Synchronous motors have important applications in fields such as power systems and communication systems.

Control method:

PMSM motor: Vector control strategy is usually used for control, which achieves precise control of motor speed and torque by adjusting parameters such as amplitude, frequency, and phase of three-phase AC power.

AC motor: The control method varies depending on the type. Asynchronous motors usually adopt V/Hz control strategy; Synchronous motors adopt vector control or field oriented control strategies.
But overall, the control accuracy and response speed of AC motors are not as good as PMSM motors.

V. Conclusion