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Explorer les moteurs à entraînement direct à aimant permanent

2024-01-02 10:30:11

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Dans le domaine industriel, moteurs à entraînement direct à aimant permanent ont attiré beaucoup d'attention en tant qu'innovation technologique frappante. En tant que solution avancée de transmission de puissance, la technologie d'entraînement direct élimine les problèmes de perte d'énergie et de jeu mécanique associés aux transmissions traditionnelles en connectant directement le moteur au mécanisme de mouvement. Avec leurs propres avantages, les moteurs à entraînement direct à aimants permanents ont des perspectives de développement incommensurables dans le futur.

Qu'est-ce que la technologie à entraînement direct

Dans le domaine de l'automatisation industrielle, l'entraînement direct gagne progressivement en popularité en tant que solution importante de transmission de puissance. L'idée centrale de la technologie à entraînement direct est de connecter l'arbre rotatif du moteur directement au dispositif mécanique entraîné, éliminant ainsi le besoin de dispositifs de transmission traditionnels tels que les réducteurs de vitesse ou les courroies d'entraînement. Cette conception peut éliminer efficacement l'écart mécanique et la perte d'énergie dans le processus de transmission traditionnel et améliorer la vitesse de réponse, la précision et la fiabilité du système.

La technologie à entraînement direct présente de nombreux avantages par rapport aux entraînements traditionnels. Premièrement, cela simplifie la structure de l’ensemble du système, réduit le nombre de composants et diminue les coûts de maintenance. Deuxièmement, les systèmes à entraînement direct réduisent la perte d’énergie causée par la transmission, améliorant ainsi les performances d’efficacité énergétique du système. De plus, en éliminant le jeu mécanique des entraînements conventionnels, la technologie d'entraînement direct offre une plus grande précision et une réponse dynamique plus rapide, ce qui la rend particulièrement adaptée aux applications qui nécessitent une précision extrêmement élevée dans le contrôle de mouvement.

Actuellement, la technologie à entraînement direct est également confrontée à certains défis. Par exemple, pour les applications de mouvement à haute puissance et à faible vitesse, la technologie à entraînement direct peut être confrontée au problème de la grande taille et du coût élevé. De plus, la gestion thermique et le contrôle des moteurs à entraînement direct constituent également un défi, nécessitant une prise en compte approfondie des caractéristiques thermiques du moteur ainsi que des algorithmes de contrôle du système. Ce sont ces problèmes que la technologie à entraînement direct doit améliorer et surmonter à l’avenir.

 

Principe de base du moteur à entraînement direct à aimant permanent

Un moteur à entraînement direct à aimant permanent est un type de moteur qui utilise un aimant permanent comme rotor et réalise la transmission en connectant directement l’arbre rotatif du moteur à la charge mécanique entraînée. Il offre une efficacité supérieure, un bruit réduit et une précision supérieure à celle des disques conventionnels.

Aimant permanent et stator

Le rotor d'un moteur à entraînement direct à aimant permanent utilise des aimants permanents, qui sont généralement constitués de matériaux à aimants permanents de terres rares. Ces matériaux à aimants permanents ont un produit d'énergie magnétique et une densité d'énergie magnétique élevés, qui fournissent un champ magnétique puissant. Les aimants permanents du rotor sont généralement divisés en plusieurs paires de pôles, chacune composée d'un pôle sud et d'un pôle nord.

Le stator d'un moteur est constitué d'un noyau de stator et d'enroulements de stator. Le noyau du stator est un noyau annulaire avec plusieurs fentes de stator à l'intérieur, et les enroulements du stator sont montés dans les fentes du stator. L'enroulement du stator est généralement un enroulement triphasé, c'est-à-dire trois bobines distinctes appelées phase A, phase B et phase C. L'enroulement du stator est généralement un enroulement triphasé.

Génération de champ magnétique et mouvement du rotor

Lorsqu'un moteur est sous tension, des courants triphasés circulent dans les enroulements du stator. Ces trois phases de courant sont commutées via le contrôleur de courant dans un ordre spécifique pour former un champ magnétique tournant.

Le champ magnétique tournant interagit avec le champ magnétique des aimants permanents du rotor pour créer une force électromagnétique. Étant donné que les aimants permanents du rotor sont fixes, la force électromagnétique fera commencer à tourner le rotor. Pendant la rotation, l'aimant permanent du rotor maintient une relation de position relative avec le champ magnétique tournant, maintenant ainsi le rotor en mouvement.

Couple de transmission et méthode de contrôle

En connectant directement le rotor à la charge mécanique, le moteur à entraînement direct à aimant permanent est capable de transmettre le couple directement à la charge mécanique, éliminant ainsi la perte de transmission et le jeu mécanique des entraînements conventionnels.

Afin de contrôler le mouvement d’un moteur à entraînement direct à aimant permanent, une méthode de contrôle appropriée est requise. Une méthode de contrôle courante est la commande vectorielle, dans laquelle le couple et la vitesse du moteur sont contrôlés en ajustant le courant dans les enroulements du stator en fonction d'informations telles que la vitesse du moteur, la position du rotor et les exigences de charge.

Le contrôle vectoriel comprend deux liaisons de contrôle, la boucle de courant et la boucle de vitesse. La boucle de courant contrôle le courant dans l'enroulement du stator pour obtenir le couple de sortie souhaité. La boucle de vitesse ajuste la sortie de la boucle de courant en fonction de la différence entre la vitesse réelle du moteur et la vitesse souhaitée, contrôlant ainsi la vitesse du moteur.

Les moteurs à entraînement direct à aimant permanent offrent les avantages suivants :

Haute efficacité: Les moteurs à entraînement direct à aimant permanent ont un rendement élevé en raison de l'élimination des pertes d'énergie dans les entraînements conventionnels.

Haute précision: Les moteurs PMD offrent une plus grande précision et une réponse dynamique plus rapide, ce qui les rend adaptés aux applications où le contrôle de mouvement est critique.

Faible bruit: Les moteurs PMD fonctionnent avec un faible bruit grâce à l'élimination des vibrations mécaniques et du bruit provoqués par les entraînements conventionnels.

Grande fiabilité: Les moteurs PMD ont une fiabilité élevée et une longue durée de vie en raison de la réduction du nombre de composants dans le dispositif de transmission.

Par conséquent, les moteurs à entraînement direct à aimant permanent ont une large gamme d’applications dans l’automatisation industrielle et dans d’autres domaines, tels que les convoyeurs à bande et le traitement des eaux usées. Ils sont capables de répondre aux besoins des applications qui nécessitent une très haute précision dans le contrôle de mouvement et apportent des avantages et une valeur plus élevés. Avec l'innovation et le développement continus de la technologie, les moteurs à entraînement direct à aimant permanent continueront d'être promus et appliqués dans divers domaines.

Perspectives des moteurs à entraînement direct à aimants permanents

Avec les progrès continus des technologies de l'information, de la science des matériaux, de la technologie de fabrication et d'autres domaines, le niveau technique des moteurs à entraînement direct à aimant permanent s'améliore également. Par exemple, le développement de nouveaux aimants aux terres rares hautes performances et de leurs systèmes à aimants permanents peut améliorer la densité de puissance et l’efficacité des moteurs à entraînement direct à aimants permanents ; la technologie d'usinage de haute précision et la technologie des capteurs peuvent réaliser un contrôle de position et un contrôle de mouvement plus précis.

De plus, la technologie des moteurs à entraînement direct à aimants permanents continue d'innover et ses applications continuent de s'étendre, et son application dans des domaines émergents devient de plus en plus étendue. Dans de nombreux domaines, les moteurs à entraînement direct à aimant permanent remplacent progressivement les moteurs électriques et les systèmes de transmission traditionnels pour réaliser un contrôle de mouvement et un contrôle de position plus intelligents.

Pour résumer, le moteur à entraînement direct à aimant permanent a de larges perspectives de développement en tant que nouveau type de technologie de moteur à haut rendement, précision et fiabilité. Il joue un rôle important dans la promotion de la modernisation industrielle, des économies d'énergie et de la réduction des émissions, et contribue au développement durable de l'économie sociale. Par conséquent, il vaut la peine pour nous d’être confiants et optimistes quant aux perspectives de développement des moteurs à entraînement direct à aimants permanents.

 

 

 

 

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