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Des aimants permanents à haute énergie composés de matériaux NdFeB de terres rares sont utilisés pour exciter le champ magnétique dans les moteurs synchrones à aimants permanents. Cela permet à ces moteurs d’obtenir des réductions substantielles en termes de taille et de poids. L'absence d'enroulement de rotor et la taille compacte du rotor contribuent à améliorer l'efficacité de ces moteurs.
APERÇU
Construction du PMSM
Un moteur synchrone de base et un moteur synchrone à aimant permanent (PMSM) sont construits de la même manière, la conception du rotor étant la principale distinction. Contrairement à un rotor conventionnel, le rotor d'un PMSM utilise des aimants permanents pour créer des pôles de champ à la place des enroulements de champ. En raison de leur haute perméabilité, le fer de qualité moyenne, le bore et le samarium-cobalt sont fréquemment utilisés pour fabriquer des aimants permanents.
Les aimants permanents en néodyme-bore-fer sont les plus couramment utilisés car ils sont facilement disponibles et à un prix raisonnable. Ce type d'aimant est fixé au rotor, qui est normalement logé à l'intérieur du stator du moteur électrique. D’un autre côté, certaines configurations de moteur incluent un rotor externe, ce qui conduit à une conception inversée.
Le rotor comprend principalement ces puissants aimants permanents, sélectionnés pour leur force coercitive élevée. D'autre part, le stator est constitué d'un cadre extérieur et d'un noyau abritant les enroulements. Dans de nombreux cas, une conception intégrant des enroulements biphasés ou triphasés est généralement adoptée pour le stator.
Principe de fonctionnement du PMSM
Un moteur synchrone fonctionne sur la base de l’interaction entre le champ magnétique constant du rotor et le champ magnétique tournant du stator. Un champ magnétique tournant est produit par le stator d’un moteur synchrone, tout comme dans un moteur à induction triphasé. La loi d'Ampère stipule que le couple est produit par le courant alternatif synchrone provenant des enroulements du stator et du champ magnétique du rotor. Ce couple permet au rotor de tourner plus facilement.
Un champ magnétique constant est produit par des aimants permanents sur le rotor des moteurs synchrones à aimants permanents (PMSM). Les pôles du rotor s'alignent avec le champ magnétique tournant du stator lorsqu'il tourne à la vitesse synchrone. De ce fait, lorsqu’ils sont directement reliés à un réseau de courant triphasé, les PMSM sont incapables de démarrer automatiquement.
