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Avantages des moteurs synchrones à aimant permanent

2025-01-30 11:50:20

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Table des matières

    Avantages des moteurs synchrones à aimant permanent

    PMSM Les moteurs à aimant permanent se sont taillé une place dans le secteur des technologies de moteurs industriels en pleine croissance grâce à leur efficacité et à leurs performances supérieures. Pour commencer à comprendre les avantages des moteurs à aimant permanent, il serait important de considérer d'abord les problèmes courants qui se produisent lors de l'utilisation de moteurs traditionnels et la façon dont les moteurs à aimant permanent surmontent ces problèmes.

      

    I. Principaux enjeux de l'utilisation motrice

    Concept de perte de puissance dans les moteurs

    Les moteurs convertissent l'énergie électrique d'entrée en énergie magnétique, puis en énergie mécanique pour fournir une sortie. Ce processus de conversion d'énergie, bien que vital pour le fonctionnement, crée intrinsèquement plusieurs types de pertes, notamment :

     

    1. Efficacité de conversion énergétique des moteurs : En fonctionnement, les moteurs subissent des pertes de circuit, magnétiques, mécaniques et parasites ; toutes ces pertes sont converties en chaleur. Toutes ces pertes réduisent l'efficacité globale des moteurs.

    1. Facteur de puissance des moteurs :Dans le cas des moteurs asynchrones, le courant d'excitation formé dans le stator n'effectue aucun travail utile mais entraîne des pertes en ligne et un échauffement. Cela donne lieu à un type de perte appelé « perte de facteur de puissance ».

    Problèmes d'utilisation du moteur

    1. Moteurs à haute consommation d'énergie :La plupart des moteurs conventionnels fonctionnent avec une faible efficacité énergétique et entraînent d'énormes pertes d'énergie, ce qui entraîne une génération de température excessive et une augmentation de la température du lieu de travail.

    2. Moteurs surdimensionnés pour petites charges : Pour offrir un couple de démarrage plus important, les moteurs sont souvent surdimensionnés et deviennent donc peu rentables. Lorsque la charge est faible, le rendement chute considérablement et le facteur de puissance se détériore.

    Sélection de moteurs

    Lors de la sélection de moteurs pour des équipements à économie d'énergie modernisés ou de nouveaux équipements conçus sur mesure, les directives suivantes peuvent réduire ces problèmes :

    1. Sélection de moteurs à haut rendement : Utiliser des moteurs à haut rendement de premier ou de deuxième niveau d’efficacité pour remplacer les moteurs à faible rendement qui sont progressivement abandonnés.

    1. Sélection de puissance raisonnable :Des tests sur site doivent être effectués pour déterminer la taille de moteur appropriée en fonction des données de performances réelles.
    2. Mode de contrôle approprié :Évitez les méthodes de contrôle à forte consommation d'énergie telles que le démarrage par autotransformateur ou étoile-triangle. Le contrôle VFD évite les surtensions au démarrage, réduisant ainsi les chocs mécaniques et électriques pendant le démarrage.

    Avantages du PMSM

    Maintenant que les inconvénients des systèmes de moteurs conventionnels ont été discutés, les mérites particuliers des moteurs synchrones à aimants permanents sont mis en avant.

    Concept des moteurs synchrones

    Les PMSM sont des moteurs à courant alternatif dans lesquels des aimants permanents sont insérés dans un rotor en acier et des enroulements sont fixés au stator. Lorsqu'un courant triphasé traverse les bobines du stator, il génère un champ magnétique rotatif qui fait tourner le rotor. PMSM signifie synchrone car, pendant un fonctionnement inchangé, la vitesse de rotation du rotor est synchronisée avec la rotation du champ magnétique.

     

    Les moteurs PMSM sont dotés d'un rotor en matériau magnétique permanent à base de terres rares qui fournit un champ magnétique constant. Ce champ magnétique constant interagit avec le champ magnétique rotatif du stator, ce qui fait alors tourner le rotor en synchronisation avec la vitesse du stator. Par conséquent, le rotor est toujours à une vitesse synchrone, ce qui contribue à une efficacité et une précision élevées du moteur.

    Principaux avantages des PMSM

    Haute Efficacité

    1.Pertes réduites : Le circuit magnétique compact et les enroulements plus petits réduisent les pertes de cuivre et de fer, ce qui améliore directement l'efficacité.

    2. Aucun courant induit dans le rotor : L'utilisation d'aimants en terres rares sur le rotor élimine les courants induits, d'où l'absence de résistance du rotor et de pertes par hystérésis.

    1. Facteur de puissance élevé :Étant donné que le courant du stator n'inclut pas le courant d'excitation, les PMSM fournissent un facteur de puissance plus élevé qui réduit le courant du stator et les pertes de cuivre, les rendant ainsi plus efficaces.

    Facteur de puissance élevé

     

    1. Charge résistive:L'absence de courants induits pour l'excitation fait que le stator présente une charge résistive rapprochant le facteur de puissance.
    2. Avantages du réseau :Les PMSM, en réduisant le courant du stator, améliorent non seulement l'efficacité mais également la qualité de l'énergie du réseau, réduisent les pertes de transmission et réduisent le besoin d'une capacité de transmission énorme, économisant ainsi les coûts d'infrastructure.

    Couple de démarrage élevé

    Économique dans les applications à usage intensif : les PMSM offrent un couple de démarrage élevé, ce qui les rend particulièrement adaptés aux applications telles que les machines de torsion. Cela permet d'utiliser des moteurs de plus petite capacité pour des moteurs de plus grande capacité et moins efficaces, réduisant ainsi les investissements initiaux et améliorant l'efficacité.

    Faible élévation de température

    Efficacité de gestion de la chaleur : Génération de chaleur bien inférieure par les PMSM, par rapport aux moteurs conventionnels, en raison de l'absence de perte de cuivre dans le rotor et d'un courant réactif presque négligeable dans les enroulements du stator, d'où une augmentation de température réduite et une durée de vie du moteur plus longue.

    Performances améliorées dans différentes conditions de charge

     

    1. Efficacité constante :Les moteurs PMSM présentent un rendement élevé pour une large gamme de charges, tandis que les moteurs asynchrones présentent une détérioration considérable des performances à faible charge. Cela les rend efficaces dans les applications où la demande de charge fluctue, comme dans les moteurs qui ont des charges de démarrage importantes et des charges opérationnelles faibles.

     

    1. Économies à long terme :Lorsqu'un moteur de la série Y fonctionne à 60 % de la charge, la baisse de rendement est de 15 %, tandis que ses indicateurs de performance diminuent de 40 %. Au contraire, à une charge aussi faible que 20 %, les PMSM conservent encore plus de 80 % de leurs performances. Ainsi, l'utilisation de PMSM garantit d'énormes économies d'énergie à long terme.

    ENNENG : un leader de l'innovation PMSM

    Moteur Cie., Ltd de Qingdao Enneng. (ENNENG) est l'un des principaux fournisseurs de moteurs à aimant permanent en Chine. En tant que l'une des « cent entreprises innovantes » de Qingdao en 2018 et membre de l'Association de l'industrie automobile de Qingdao. Les solutions d'ENNENG garantissent des performances et une efficacité énergétique inégalées dans diverses applications industrielles.

     

    Solution économe en énergie : Les moteurs PMSM d'ENNENG sont conçus avec des aimants permanents NdFeB avancés et atteignent un rendement de niveau IE4, offrant ainsi des économies d'énergie de 5 à 10 % par rapport aux conceptions de moteurs classiques. Cela les rend parfaits pour les industries soucieuses de la durabilité, telles que l'automobile, l'exploitation minière et le traitement de l'eau.

     

    Demandes personnalisées : ENNENG peut créer un PMSM pour un application-des applications à couple élevé des machines lourdes jusqu'aux applications à vitesse variable dans la robotique et l'automatisation-et réalisez jusqu'à 40 % d'économies d'énergie, en particulier pour la fabrication de pneus en caoutchouc.

     

    Expérience industrielle: Avec une très large expérience dans de nombreux secteurs industriels tels que le pétrole et le gaz, les machines industrielles et les textiles, entre autres, votre partenaire commercial est ENNENG pour les applications les plus high-tech des PMMS.

    Pour aller plus loin

    Les moteurs PMSM offrent un nombre considérable d'avantages, de leur efficacité à leur couple élevé, ce qui en fait l'un des entraînements nécessaires dans des domaines allant des simples véhicules électriques jusqu'à l'automatisation et la production d'énergie. De plus, cela les rend de plus en plus viables en raison de leur fonctionnement silencieux, de leurs faibles besoins de maintenance et de leurs effets environnementaux minimes. Dans ces cas, sur la voie de l'optimisation des opérations pour les entreprises, ENNENG fournit les solutions les plus avancées basées sur PMSM pour d'excellentes performances, une efficacité énergétique et garantissant des économies de coûts à long terme.

     

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