Par administrateur
Les systèmes de convoyeurs à bande sont les éléments de base de la plupart des secteurs pour le transport de matériaux. Ils se composent d'une bande rotative entraînée par un moteur sur des rouleaux et des poulies. L'équipement le plus simple nécessaire comprend les poulies, les rouleaux, la bande et l'entraînement. Ils sont largement utilisés dans les secteurs de la fabrication, de l'exploitation minière et de la logistique, car ils peuvent transporter des matériaux de tonnage élevé sur de longues distances.
Les convoyeurs à bande sont fabriqués selon un principe très simple dans lequel la bande passe autour de deux ou plusieurs poulies. Le matériau et la bande reliés sont tirés par la poulie entraînée par moteur. La deuxième poulie est fixe et sert de guide à la bande. La bande est pré-tendue de sorte qu'elle ne glisse pas mais se déplace en douceur. La simplicité avec laquelle ce système est conçu l'a rendu populaire dans le transport de matériaux en vrac.
Bien qu'ils soient largement utilisés, les systèmes de convoyeurs à bande sont confrontés à un ensemble de problèmes liés à leurs systèmes d'entraînement. Les systèmes d'entraînement traditionnels sont principalement confrontés à un faible rendement et à des problèmes de maintenance causés par l'usure mécanique ainsi que par l'abrasion. De plus, ils ne fournissent pas suffisamment de couple automatique à basse vitesse, ce qui compromet leur efficacité opérationnelle. Ces problèmes nécessitent des technologies d'entraînement avancées qui non seulement améliorent l'efficacité mais réduisent également la consommation d'énergie.
La technologie d'entraînement des convoyeurs à bande a beaucoup évolué au fil des siècles. Des moteurs à induction d'autrefois aux variateurs de fréquence actuels, chaque avancée a permis d'améliorer l'efficacité et le contrôle. Ces dernières années, nous avons assisté à une révolution technologique avec l'arrivée sur le marché des moteurs synchrones à aimant permanent (PMSM) à faible vitesse et à couple élevé, offrant un couple de sortie et une efficacité énergétique plus élevés.
La technologie PMSM à couple élevé et à faible vitesse est une innovation récente dans la technologie des moteurs électriques. Les moteurs sont spécialement conçus pour fournir un couple élevé à faible vitesse et sont donc mieux utilisés dans des applications telles que les convoyeurs à bande où la stabilité du couple est nécessaire.
La conception de PMSM est établi par la conception du rotor et la sélection du type d'aimant permanent. C'est ce qui leur confère une densité de couple élevée et une efficacité opérationnelle.
Le rotor PMSM est conçu avec des aimants permanents internes qui offrent une liaison de flux magnétique augmentée, d'où un couple de sortie élevé par rapport au volume. La conception maintient le couple de cogging à son minimum et assure un fonctionnement fluide même à faible vitesse.
Le choix optimal du matériau de l'aimant permanent est d'une importance capitale pour les spécifications de performances. Les aimants en terres rares de la série Néodyme-Fer-Bore (NdFeB) sont utilisés car ils sont capables d'offrir une force magnétique et une résistance à la chaleur élevées, ce qui est très important pour maintenir les performances dans des conditions de charge variables.
Le fonctionnement à basse vitesse présente certains avantages en termes de fourniture de couple et d'efficacité, tous deux essentiels dans les applications de convoyeur.
La courbe couple-vitesse des moteurs PMSM à couple élevé à faible vitesse est presque plate sur toute sa plage de fonctionnement avec un couple constant quelle que soit la variation de vitesse. Cela est avantageux dans le contexte où le moteur peut fonctionner de manière stable au démarrage et dans des conditions de charge sans nécessiter d'engrenage secondaire.
Les PMSM sont efficaces en termes d'énergie grâce à de faibles pertes électriques et à une conception optimisée du circuit magnétique. Ils présentent un rendement élevé sur une large plage de fonctionnement, ce qui les rend économes en énergie pour un fonctionnement à long terme dans les systèmes de convoyage où la priorité est la conservation de l'énergie.
L'intégration des Les PMSM dans les systèmes de convoyeurs à bande prend en compte une planification minutieuse au niveau de la conception du système, du système de transmission d'énergie et de la stratégie de contrôle.
Les architectures à entraînement par engrenages et à entraînement direct jouent un rôle important dans le contrôle des performances et de la maintenance du système.
Les entraînements directs minimisent les engrenages intermédiaires en reliant directement l'arbre du rouleau du convoyeur au moteur. Ils sont moins complexes sur le plan mécanique et nécessitent moins d'entretien, mais nécessitent un contrôle minutieux du moteur. Les entraînements par engrenages utilisent des boîtes de vitesses pour transformer le caractère vitesse-couple, mais introduisent des points de défaillance.
La transmission de puissance fluide du moteur aux rouleaux du convoyeur est facilitée par des mécanismes d'accouplement à couple élevé. Un couplage serré dans les applications à couple élevé telles que les moteurs à aimants permanents à couple élevé et à faible vitesse est facilité par des accouplements rigides, et des accouplements flexibles offrent la flexibilité nécessaire pour s'adapter aux désalignements.
Les stratégies de contrôle hautes performances permettent d'obtenir une efficacité opérationnelle élevée des PMSM dans les applications de convoyeurs en améliorant la régulation de la vitesse en fonction des conditions de charge.
Les techniques de contrôle vectoriel sans capteur permettent un contrôle précis de la vitesse et du couple du moteur sans utiliser de capteurs physiques. Cette technique améliore la fiabilité, avec un coût et une complexité du système réduits, en utilisant des modèles mathématiques pour estimer la position du rotor.
L'application de contrôle de vitesse adaptatif de charge promet un contrôle dynamique de la vitesse du moteur en fonction de la variation en temps réel de la charge réelle. Elle garantit une économie d'énergie optimale en évitant de gaspiller l'excès d'énergie en cas de faible demande et en fournissant un couple adéquat à l'instant requis.
Les moteurs PMSM à couple élevé et à faible vitesse installés sur les systèmes de convoyeurs à bande présentent un aspect d'économie d'énergie très important par rapport aux moteurs à induction traditionnels. Les moteurs à induction traditionnels sont à vitesse constante et nécessitent des composants supplémentaires tels que des réducteurs pour fournir les niveaux de couple souhaités. La conception entraîne généralement des pertes d'énergie dues au frottement ainsi qu'à la dissipation de chaleur. Les moteurs PMSM, cependant, génèrent un couple élevé à faible vitesse sans réduction de démultiplication et éliminent ainsi les pertes d'énergie associées.
Les moteurs PMSM sont plus économes en énergie dans différentes conditions de fonctionnement. La conservation de l'énergie est également due à la capacité à fournir les meilleures performances sans utiliser de systèmes de refroidissement externes. En comparaison, les moteurs PMSM économisent jusqu'à 20 % d'énergie par rapport à l'application de moteurs à induction pour le même usage, ce qui en fait une option appropriée pour les industries rentables et respectueuses de l'environnement.
La capacité de freinage régénératif est l'un des principaux avantages des moteurs PMSM à couple élevé et à faible vitesse. Grâce à cette caractéristique, le moteur récupère l'énergie cinétique acquise par le système de convoyeur lors des opérations de décélération ou de descente et la restitue sous forme électrique. L'énergie récupérée peut être réinjectée dans le réseau électrique ou utilisée localement, améliorant ainsi l'efficacité énergétique au niveau de l'installation.
Le freinage régénératif réduit également l'usure mécanique des pièces de freinage des systèmes de freinage mécaniques, mais favorise également une réduction des coûts d'exploitation grâce à une moindre consommation d'énergie. Un tel avantage devient très important dans les cas d'utilisation impliquant un comportement de démarrage-arrêt récurrent ou des schémas de charge variables, dans lesquels les moteurs normaux gaspillent des quantités importantes d'énergie dans ces situations.
Le fonctionnement à basse vitesse réduit naturellement l'usure mécanique des composants du convoyeur tels que les courroies, les poulies et les roulements. La transmission en douceur du couple par les moteurs PMSM à couple élevé à basse vitesse minimise les fluctuations de charge et les vibrations soudaines, prolongeant ainsi la durée de vie de ces composants et réduisant les besoins de maintenance.
La suppression des boîtes de vitesses dans les configurations à entraînement direct réduit encore davantage les zones de défaillance potentielle, ce qui améliore la fiabilité globale du système. En éliminant les mécanismes impliqués, les PMSM minimisent les risques de panne et les temps d'arrêt associés, permettant un fonctionnement continu même dans des environnements extrêmes.
Une gestion thermique efficace est essentielle pour maintenir le fonctionnement et la durée de vie du moteur. Les moteurs PMSM à couple élevé et basse vitesse sont conçus avec des technologies de gestion thermique sophistiquées qui évacuent efficacement la chaleur et empêchent la surchauffe pendant les conditions de fonctionnement prolongées.
Ces moteurs utilisent des matériaux isolants fiables et des systèmes de refroidissement bien conçus pour améliorer la dissipation de la chaleur sans compromettre l'efficacité. Ainsi, ils maintiennent des températures de fonctionnement stables dans des conditions de charge dynamique et réduisent le risque de défaillances thermiques et de fonctionnement prématuré.
ENNENG propose des solutions sur mesure en personnalisant les conceptions PMSM basse vitesse et couple élevé pour répondre aux besoins spécifiques des applications. La personnalisation s'effectue en sélectionnant les tailles, les formes et les méthodes de contrôle de moteur appropriées en fonction des exigences de chaque projet.
En travaillant en étroite collaboration avec les clients dès la phase de conception, ENNENG garantit que chaque moteur est adapté à son application spécifique. Des opérations minières intensives au contrôle précis des processus de fabrication, ces conceptions sur mesure optimisent les performances du système tout en offrant une efficacité maximale.
La personnalisation permet aux moteurs PMSM basse vitesse et couple élevé d'ENNENG d'offrir des performances supérieures dans de nombreuses applications industrielles. Les avantages de la personnalisation sont des performances de couple améliorées, une plus grande efficacité énergétique et des coûts de maintenance réduits, le tout adapté à des besoins d'exploitation spécifiques.
Cette approche permet non seulement de répondre aux problèmes spécifiques de certains secteurs d'activité, mais également d'offrir un avantage concurrentiel grâce à une productivité accrue et à un coût total de possession réduit. En appliquant des techniques d'ingénierie avancées et des connaissances d'industries spécifiques, ENNENG s'assure que ses solutions sont personnalisées pour répondre aux objectifs des clients en matière de développement durable et d'excellence opérationnelle.
