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1. Avantages des moteurs synchrones à aimant permanent
Puisque le champ magnétique du moteur synchrone à aimant permanent est généré par l'aimant permanent, la perte d'entraînement provoquée par le champ magnétique généré par le courant d'entraînement, c'est-à-dire que la perte de cuivre est évitée ; le rotor fonctionne sans courant, ce qui réduit considérablement l'échauffement du moteur et l'échauffement est inférieur à 20K sous la même charge.
Un moteur synchrone à aimant permanent a un facteur de puissance élevé, indépendant du nombre de pôles du moteur. Lorsque le moteur est complètement chargé, le facteur de puissance du moteur est proche de 1. Par rapport au moteur asynchrone, le courant du moteur est inférieur, la perte de cuivre du stator du moteur est proportionnellement inférieure et le rendement est plus élevé. À mesure que le nombre de pôles du moteur augmente, le facteur de puissance d’un moteur asynchrone diminue de plus en plus. De plus, en raison du facteur de puissance élevé du moteur synchrone à aimant permanent, la capacité de l'alimentation électrique (transformateur) adaptée au moteur peut théoriquement être réduite, et les spécifications de l'armoire électrique et des câbles de support peuvent être réduites en même temps.
Comparés aux moteurs asynchrones, les moteurs synchrones à aimants permanents ont une valeur de rendement beaucoup plus élevée à faible charge et disposent d'une large gamme de fonctionnements à haut rendement. Le rendement est supérieur à 90 % dans la plage de 25 % à 120 %. L'efficacité nominale du moteur synchrone à aimant permanent peut atteindre 1 fois le niveau d'efficacité énergétique de la norme nationale actuelle, ce qui constitue son plus grand avantage en matière d'économie d'énergie par rapport au moteur asynchrone. En fonctionnement réel, le moteur tourne rarement à pleine puissance lors de l’entraînement d’une charge. La raison en est la suivante : d'une part, lorsque le concepteur sélectionne le moteur, la puissance du moteur est généralement déterminée en fonction des conditions de travail extrêmes de la charge, et la possibilité de conditions de travail extrêmes est très faible. Dans le même temps, afin d'éviter les brûlures dans des conditions de travail anormales. Pour assurer la fiabilité du moteur, le constructeur du moteur laissera généralement une certaine marge de puissance en fonction de la puissance requise par l'utilisateur pour assurer la fiabilité du moteur. Cela conduit au fonctionnement réel du moteur, la plupart du travail est inférieur à 70 % de la puissance nominale, en particulier pour entraîner des ventilateurs ou des charges de pompe, le moteur fonctionne généralement dans la zone de charge légère. Pour les moteurs asynchrones, leur rendement à faible charge est très faible, tandis que les moteurs synchrones à aimants permanents peuvent toujours conserver un rendement élevé dans la zone de charge légère.
Le moteur synchrone à aimant permanent présente également les avantages d'un couple de démarrage élevé, d'un temps de démarrage court et d'une capacité de surcharge élevée. Il peut réduire la capacité installée du moteur d'entraînement de l'équipement en fonction de la puissance réelle de l'arbre, économiser de l'énergie et réduire les investissements en immobilisations. Le moteur synchrone à aimant permanent est facile à contrôler, a une vitesse constante, ne change pas avec les fluctuations de charge ou de tension, ne dépend que de la fréquence et fonctionne de manière fluide et fiable. Parce que la vitesse est strictement synchronisée, les performances de réponse dynamique sont bonnes et conviennent au contrôle de conversion de fréquence. Les dimensions d'installation du moteur synchrone à aimant permanent répondent à la norme CEI, qui peut remplacer directement le moteur asynchrone triphasé, et le niveau de protection peut atteindre IP54 et IP55.
2. Les inconvénients des moteurs à aimants permanents :
1. Coût élevé des matériaux à aimants permanents
2. Dans des conditions de température élevée, de vibrations et de courant de surcharge, le matériau de l'aimant permanent sera démagnétisé de manière irréversible, ce qui affectera les performances du moteur.
3. Exigences élevées pour le système de contrôle
3. Raisons de la démagnétisation des moteurs à aimants permanents :
1. Mauvaise sélection des nuances d'acier magnétiques
Si le calcul de la conception du moteur n'est pas assez précis et qu'une qualité inférieure est mal sélectionnée, comme par exemple l'aimant permanent de 180°C doit être sélectionné mais 155°C est mal sélectionné, il peut y avoir une telle situation : le test initial L'indice record du processus de test est très bon. À mesure que le moteur tend progressivement à être thermiquement stable, les indicateurs pertinents du moteur commencent à se détériorer et à s'écarter de plus en plus des attentes de conception. À un certain moment, le courant augmente fortement, l'onduleur s'arrête rapidement et un code de surintensité s'affiche. Testez à nouveau les caractéristiques à vide du moteur, indiquant que le moteur a perdu son magnétisme et que l'acier magnétique doit être remplacé.
2. Problème de démagnétisation par surchauffe
La perte de magnétisme due à la surchauffe est un sujet sensible, et la diminution des propriétés magnétiques des aimants peut également entraîner des problèmes de surintensité et de surchauffe. Si l'influence des propriétés magnétiques de l'acier magnétique est exclue et que seul le facteur thermique est pris en compte, on peut déterminer qu'il existe deux situations dans lesquelles le phénomène de démagnétisation par surchauffe se produira : premièrement, le chemin de ventilation de circulation dans le moteur est déraisonnable, qui viole la loi naturelle de conduction du froid et de la chaleur, entraînant une accumulation localisée de chaleur ; Deuxièmement, la charge thermique de l'enroulement est trop élevée et la génération de chaleur dépasse le niveau d'échange thermique du système d'échange thermique du moteur.
3. Le problème du courant de démagnétisation excessif
Lorsque le moteur tourne, lorsque le courant de charge dépasse la capacité anti-démagnétisation de l'aimant, cela provoquera une démagnétisation irréversible de l'aimant, ce qui augmentera encore le courant de charge et aggravera la démagnétisation irréversible de l'aimant. Cette réciprocité accélère la démagnétisation irréversible jusqu'à la démagnétisation.
4. Comment éviter la démagnétisation des moteurs à aimants permanents ?
1. Sélection correcte de la puissance du moteur à aimant permanent :
La démagnétisation est liée à la sélection de puissance des moteurs à aimants permanents. Une sélection correcte de la puissance du moteur PM peut empêcher ou retarder la démagnétisation. La principale raison de la démagnétisation du moteur synchrone à aimant permanent est que la température est trop élevée et que la surcharge est la principale raison de la température élevée. Il convient donc de laisser une certaine marge lors du choix de la puissance du moteur à aimant permanent. Selon la situation réelle de la charge, environ 20 % est généralement plus approprié.
2. Évitez les démarrages à forte charge et les démarrages fréquents :
Les moteurs synchrones à aimants permanents tentent d'éviter le démarrage direct ou le démarrage fréquent de charges lourdes. Pendant le processus de démarrage, le couple de démarrage oscille et, dans la section vallée du couple de démarrage, le champ magnétique du stator démagnétise le pôle magnétique du rotor. Par conséquent, essayez d’éviter la charge lourde et les démarrages fréquents du moteur synchrone à aimant permanent.
(1) Augmentez de manière appropriée l’épaisseur de l’aimant permanent :
Du point de vue de la conception et de la fabrication de moteurs synchrones à aimants permanents, la relation entre la réaction d'induit, le couple électromagnétique et la démagnétisation des aimants permanents doit être prise en compte.
Sous l'action combinée du flux magnétique produit par le courant d'enroulement de couple et du flux magnétique produit par l'enroulement à force radiale, les aimants permanents sur la surface du rotor provoquent facilement une démagnétisation.
À condition que l'entrefer du moteur reste inchangé, pour garantir que l'aimant permanent ne se démagnétise pas, la méthode la plus efficace consiste à augmenter de manière appropriée l'épaisseur de l'aimant permanent.
(2) Il y a un circuit de rainures de ventilation à l'intérieur du rotor pour réduire l'augmentation de la température du rotor :
Si la température du rotor est trop élevée, l’aimant permanent provoquera une perte irréversible du magnétisme. Dans la conception structurelle, le circuit de ventilation interne du rotor peut être conçu pour refroidir directement l'acier magnétique. Non seulement réduit la température de l'acier magnétique, mais améliore également l'efficacité.
