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Moteurs synchrones à aimants permanents, appelés PMSM, font fonctionner des industries comme l'exploitation minière, le textile et les champs pétroliers avec une grande efficacité. Un bon entretien permet à ces moteurs de fonctionner correctement, d'économiser de l'énergie et de prolonger leur durée de vie jusqu'à 20 %.
Un PMSM utilise de puissants aimants NdFeB dans son rotor, associés à un stator et à un variateur de fréquence (VFD) pour gérer la vitesse. Ces moteurs, comme ENNENGLa série TYB offre un rendement supérieur de 5 à 10 % et un facteur de puissance d'au moins 0.95 par rapport aux moteurs à induction classiques. Ils sont performants dans des environnements comme les mines d'or, les usines textiles et les compresseurs d'air. Par exemple, la série TYPCX d'ENNENG est conçue pour répondre à des besoins industriels spécifiques. Elle offre une grande précision et des économies d'énergie. Leur petite taille et leur large plage de vitesses en font des moteurs PMSM parfaits pour les tâches difficiles.
Sans entretien régulier, les moteurs PMSM peuvent rencontrer des problèmes tels que la démagnétisation, la surchauffe ou la rupture de l'isolation. Ces problèmes peuvent entraîner des remplacements coûteux. La fabrication soignée d'ENNENG, utilisant une simulation CAO avancée, réduit les défauts. Cependant, l'entretien reste essentiel. Une surcharge due à un couple trop élevé ou à une basse tension peut endommager les aimants et l'isolation. Le test de la force contre-électromotrice (FEM), comme expliqué plus loin, permet de détecter précocement la démagnétisation.
Maintenir un PMSM à son courant nominal permet d'éviter les surcharges et les dommages. Les surcharges sont souvent dues à un couple de charge trop élevé, à une basse tension ou à des blocages mécaniques dans des outils tels que des convoyeurs à bande ou des pompes. Pour maintenir le courant nominal, vérifiez l'équipement entraîné. Assurez-vous que le couple de charge correspond à la capacité du moteur. Mesurez la tension d'entrée. Assurez-vous qu'elle reste dans les 5 % de la valeur nominale. Inspectez les accouplements et les engrenages pour détecter tout blocage. Assurez-vous qu'ils sont alignés et flexibles. En cas de blocage, arrêtez immédiatement le moteur. Résolvez le problème et redémarrez.
Un PMSM nécessite des courants triphasés équilibrés pour fonctionner en toute sécurité. Le courant d'une phase ne doit pas différer de plus de 10 % de la moyenne des deux autres. Utilisez une pince ampèremétrique pour mesurer le courant de chaque phase pendant que le moteur tourne. Calculez la moyenne des deux courants de phase les plus proches. Comparez le courant de la troisième phase pour vous assurer qu'il reste dans la limite de 10 %. Si le déséquilibre est trop important, vérifiez s'il y a un mauvais câblage, des problèmes de variateur de fréquence ou des bobinages moteur endommagés.
La surchauffe peut endommager l'isolation et les aimants d'un PMSM. Il est donc important de vérifier régulièrement la température. Utilisez un thermomètre infrarouge pour mesurer la température des roulements et du stator toutes les 100 heures de fonctionnement. Maintenez les roulements à une température inférieure à 80 °C et les enroulements du stator à une température inférieure à 120 °C, comme le recommandent la plupart des fabricants. Si les températures deviennent trop élevées, vérifiez que les roulements ne présentent pas de fissures, de rayures ou de faibles niveaux d'huile. Pour les utilisations à forte puissance, envisagez un refroidissement liquide direct, comme le noyage d'huile, pour contrôler la chaleur.
Les vibrations et le bruit d'un PMSM suggèrent un mauvais alignement ou des pièces desserrées. Ces phénomènes peuvent entraîner une surcharge et un grillage. Chaque mois, vérifiez et palpez les boulons d'ancrage, les couvercles d'extrémité et les presse-étoupes des roulements pour détecter tout desserrage. Utilisez un analyseur de vibrations pour mesurer les niveaux. Visez moins de 2.8 mm/s, conformément à la norme ISO 10816 pour les petits moteurs. Soyez attentif aux grincements ou aux bruits anormaux. Ils peuvent indiquer une usure des roulements ou un déséquilibre du rotor. Resserrez les pièces desserrées. Remplacez les composants cassés avant de redémarrer.
Un espace propre permet d'éviter les courts-circuits et les dommages à l'isolation d'un PMSM. Maintenez un espace de 3 mètres autour de l'entrée d'air du moteur exempt de poussière, d'eau et de débris. Vérifiez l'environnement chaque semaine, en particulier dans les endroits poussiéreux comme les mines de charbon. Utilisez des filtres à air ou des boîtiers pour une protection supplémentaire. Nettoyez le carter du moteur avec un chiffon sec pour éliminer la poussière sans endommager l'isolation. Vérifiez la résistance d'isolation une fois par mois avec un mégohmmètre. Visez plus de 1 MΩ à 500 V CC.
Les systèmes de contrôle tels que le contrôle orienté champ (FOC) et le contrôle direct du couple (DTC) améliorent le rendement et les performances actives d'un PMSM. Vérifiez que le variateur de fréquence (VFD) correspond aux spécifications du moteur, comme pour les PMSM intégrés au VFD d'ENNENG. Effectuez des tests de contrôle en boucle ouverte pour vérifier les connexions matérielles. Ajustez les paramètres du FOC, comme les gains PI, pour améliorer le couple et le rendement. Consultez l'équipe technique d'ENNENG si nécessaire. Pour les opérations à grande vitesse, surveillez les performances pendant l'affaiblissement du champ. Cela permet de maintenir des températures sûres.
La démagnétisation affaiblit les performances d'un PMSM. Une détection précoce est essentielle. Pour la détecter, déconnectez le moteur de sa charge, comme une tête de machine. Faites tourner le moteur à sa fréquence nominale à l'aide d'un variateur de fréquence (VFD) à vide. Mesurez la tension de sortie, ou force contre-électromotrice (FEM), avec un multimètre. Comparez-la à la valeur indiquée sur la plaque signalétique du moteur. Si la FEM est inférieure de plus de 50 V, le moteur est démagnétisé. Contactez ENNENG pour des solutions de remplacement personnalisées. Leur série TYB, réputée pour son excellente efficacité, dépend de ces contrôles pour maintenir ses performances.
Prévenir la démagnétisation d'un PMSM signifie éviter les surcharges et les températures élevées. Surveiller régulièrement le couple de charge et le courant permet d'éviter les surcharges prolongées. Assurer un refroidissement adéquat pour maintenir les températures en dessous de 150 °C, limite critique pour les aimants NdFeB. Utiliser des variateurs de fréquence dont les paramètres de protection contre les surcharges sont adaptés aux spécifications du moteur. Prévoir un entretien annuel pour maintenir le moteur en parfait état.
Les moteurs PMSM personnalisés d'ENNENG, comme les séries TYPCX et FTYP, facilitent l'entretien et améliorent les performances. Conçus pour des secteurs comme le textile et les compresseurs d'air, ces moteurs répondent à des besoins spécifiques. Cela réduit les problèmes de maintenance. La simulation CAO avancée et l'usinage précis réduisent les défauts, ce qui simplifie l'entretien.
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Un PMSM dure généralement 10 à 20 ans avec un entretien approprié. Des facteurs tels que les conditions de fonctionnement, le refroidissement et la gestion de la charge influencent sa durée de vie. Les PMSM d'ENNENG, dotés de puissants aimants NdFeB et d'une conception robuste, durent plus longtemps avec un entretien régulier.
Il existe de nombreuses stratégies de contrôle pour les variateurs PMSM. Parmi celles-ci, on trouve le contrôle orienté champ (FOC), le contrôle direct du flux (DFC) et le contrôle direct du couple (DTC). Comparé au FOC et au DFC, le DTC offre une meilleure réponse en couple. Il est considéré comme un algorithme de contrôle plus adapté aux variateurs PMSM.
Les techniques de contrôle scalaire et vectoriel sont essentielles au bon fonctionnement des moteurs synchrones. Le contrôle scalaire est simple et économique. En revanche, le contrôle vectoriel offre précision et performances actives.
