Structure:

Le moteur synchrone à aimant permanent est principalement composé d'un stator, d'un rotor, d'un châssis, d'un couvercle avant et arrière, de roulements, etc. La structure du stator est fondamentalement la même que celle des moteurs asynchrones ordinaires, et la principale différence entre le moteur synchrone à aimant permanent et les autres types de moteurs réside dans son rotor.

Le matériau de l'aimant permanent , pré-magnétisé (chargé magnétiquement) en surface ou à l'intérieur de l'aimant permanent du moteur, fournit le champ magnétique d'entrefer nécessaire. Cette structure de rotor permet de réduire efficacement le volume du moteur, les pertes et d'améliorer son rendement.

Principe de fonctionnement:

Le principe d'un moteur synchrone à aimant permanent est le suivant : lorsqu'un courant triphasé traverse l'enroulement statorique du moteur, il crée un champ magnétique tournant. Le rotor étant équipé d'un aimant permanent dont les pôles sont fixes, le champ magnétique tournant généré dans le stator, selon le principe d'attraction et de répulsion opposées des pôles magnétiques de même phase, entraîne la rotation du rotor. La vitesse de rotation du rotor est égale à la vitesse de rotation du champ magnétique induit dans le stator.

Grâce à l' utilisation d'aimants permanents pour générer le champ magnétique, le procédé de fabrication du rotor est éprouvé, fiable et offre une grande flexibilité dimensionnelle. La puissance admissible peut ainsi varier de quelques dizaines de watts à plusieurs mégawatts. De plus, en modulant le nombre de paires d'aimants permanents du rotor, il est aisé de faire varier le nombre de pôles du moteur, ce qui élargit la plage de vitesses des moteurs synchrones à aimants permanents. Avec des rotors multipolaires à aimants permanents, la vitesse nominale peut atteindre une valeur inférieure à 10 ng/m², une performance difficilement réalisable avec les moteurs asynchrones classiques.

En particulier dans les environnements d'application à basse vitesse et haute puissance, le moteur synchrone à aimants permanents peut être entraîné directement à basse vitesse grâce à sa conception multipolaire, ce qui met en évidence les avantages du moteur synchrone à aimants permanents par rapport à un moteur ordinaire associé à un réducteur.

Le fonctionnement du moteur synchrone à aimant permanent doit être combiné avec le système d'entraînement spécial, le moteur a une bonne contrôlabilité, une précision de contrôle élevée, une vitesse réglable en continu, un couple élevé, un faible courant de démarrage, une surcharge multiple élevée, un rendement élevé, une puissance élevée. Facteur et bon effet d'économie d'énergie. Les applications couvrent presque tous les domaines de l'aérospatiale, de la défense, de l'industrie, de l'agriculture et de la vie quotidienne.

Caractéristiques:

Comparativement aux moteurs à excitation électrique classiques, les moteurs à aimants permanents, notamment ceux à aimants permanents de terres rares, présentent l' avantage d'une structure simple, d'un fonctionnement fiable, d'une taille réduite, d'un poids léger, de faibles pertes et d'un rendement élevé. Ils offrent également une grande flexibilité et une grande diversité de formes et de dimensions. Leurs applications sont extrêmement variées et couvrent la quasi-totalité des secteurs de l'aérospatiale, de la défense nationale, de la production industrielle et agricole, ainsi que la vie quotidienne.

Le moteur synchrone à aimant permanent présente les caractéristiques suivantes :

1. L'efficacité nominale est de 2 % à 5 % supérieure à celle des moteurs asynchrones normaux ;
2. L'efficacité augmente rapidement avec l'augmentation de la charge. Lorsque la charge change entre 25 % et 120 %, elle maintient un rendement élevé. La plage de fonctionnement à haut rendement est bien supérieure à celle des moteurs asynchrones ordinaires. Les charges légères, variables et complètes ont toutes des effets d'économie d'énergie significatifs ;
3. Facteurs de puissance jusqu'à 0.95 et plus, aucune compensation réactive requise ;
4. Le facteur de puissance est grandement amélioré. Par rapport aux moteurs asynchrones, le courant de fonctionnement est réduit de plus de 10 %. En raison de la diminution du courant de fonctionnement et des pertes du système, des économies d'énergie d'environ 1 % peuvent être obtenues.
5. Élévation de basse température, densité de puissance élevée : 20 K inférieure à l'élévation de température du moteur asynchrone triphasé, l'élévation de température de conception est la même et peut être transformée en un volume plus petit, économisant ainsi des matériaux plus efficaces ;
6. Couple de démarrage élevé et capacité de surcharge élevée : selon les exigences, il peut être conçu avec un couple de démarrage élevé (3 à 5 fois) et une capacité de surcharge élevée ;
7. Le système de contrôle de vitesse à fréquence variable est utilisé, ce qui offre une meilleure réponse dynamique et meilleure que celle des moteurs asynchrones.
8. Les dimensions d'installation sont les mêmes que celles des moteurs asynchrones actuellement largement utilisés, et la conception et la sélection sont très pratiques.
9. En raison de l'augmentation du facteur de puissance, la puissance visuelle du transformateur du système d'alimentation est considérablement réduite, ce qui améliore la capacité d'alimentation du transformateur et peut également réduire considérablement le coût du câble du système (nouveau projet) ;
10. Lorsque le nouveau projet est construit, tous les systèmes d'entraînement utilisent des moteurs synchrones à aimants permanents, l'investissement du projet est fondamentalement le même que l'utilisation de moteurs asynchrones, et le projet peut continuer à obtenir des avantages en matière d'économie d'énergie après la mise en service du projet ;

Dans le secteur industriel général, le remplacement des moteurs asynchrones à haut rendement basse tension (380/660/1140 V), le système permet d'économiser 5 à 30 % d'énergie, et les moteurs asynchrones à haut rendement haute tension (6 kV/10 kV), le le système économise 2% à 10%.

La différence entre un moteur à aimant permanent et un moteur asynchrone :

1. Structure du rotor

Moteur asynchrone : Le rotor est constitué d'un noyau de fer et d'un enroulement, principalement des rotors à cage d'écureuil et bobinés. Un rotor à cage d'écureuil est moulé avec des barres d'aluminium. Le champ magnétique de la barre d’aluminium coupant le stator entraîne le rotor.

Moteur PMSM : Les aimants permanents sont intégrés dans les pôles magnétiques du rotor et sont entraînés en rotation par le champ magnétique rotatif généré dans le stator selon le principe des pôles magnétiques de la même phase attirant différentes répulsions.

2. Efficacité

Moteurs asynchrones : nécessité d'absorber le courant provenant de l'excitation du réseau, ce qui entraîne une certaine perte d'énergie, un courant réactif du moteur et un faible facteur de puissance.

Moteur PMSM : le champ magnétique est fourni par des aimants permanents, le rotor n'a pas besoin de courant d'excitation et l'efficacité du moteur est améliorée. 

3. Volume et poids

L'utilisation de matériaux à aimants permanents hautes performances rend le champ magnétique de l'entrefer des moteurs synchrones à aimants permanents plus important que celui des moteurs asynchrones. L'encombrement et le poids sont réduits par rapport aux moteurs asynchrones. Ce sera une ou deux tailles de châssis inférieures aux moteurs asynchrones.

4. Courant de démarrage du moteur

Moteur asynchrone : il est directement démarré par l'électricité à fréquence industrielle et le courant de démarrage est important, qui peut atteindre 5 à 7 fois le courant nominal, ce qui a un grand impact sur le réseau électrique en un instant. Le courant de démarrage important entraîne une augmentation de la chute de tension de la résistance de fuite de l'enroulement du stator et le couple de démarrage est faible, de sorte qu'un démarrage intensif ne peut pas être obtenu. Même si l'onduleur est utilisé, il ne peut démarrer que dans la plage de courant de sortie nominal.

Moteur PMSM : il est entraîné par un contrôleur dédié, qui ne répond pas aux exigences de sortie nominale du réducteur. Le courant de démarrage réel est faible, le courant augmente progressivement en fonction de la charge et le couple de démarrage est important. 

5. Facteur de puissance

Les moteurs asynchrones ont un faible facteur de puissance, ils doivent absorber une grande quantité de courant réactif du réseau électrique, le courant de démarrage important des moteurs asynchrones entraînera un impact à court terme sur le réseau électrique et une utilisation à long terme causera certains dommages aux équipements du réseau électrique et aux transformateurs. Il est nécessaire d'ajouter des unités de compensation de puissance et d'effectuer une compensation de puissance réactive pour assurer la qualité du réseau électrique et augmenter le coût d'utilisation des équipements.

Il n'y a pas de courant induit dans le rotor du moteur synchrone à aimant permanent et le facteur de puissance du moteur est élevé, ce qui améliore le facteur de qualité du réseau électrique et élimine le besoin d'installer un compensateur.

6. Entretien

La structure du moteur asynchrone + réducteur générera des vibrations, de la chaleur, un taux de défaillance élevé, une consommation importante de lubrifiant et des coûts de maintenance manuelle élevés ; cela entraînera certaines pertes dues aux temps d'arrêt.

Le moteur synchrone triphasé à aimant permanent entraîne directement l’équipement. Étant donné que le réducteur est éliminé, la vitesse de sortie du moteur est faible, le bruit mécanique est faible, les vibrations mécaniques sont faibles et le taux de défaillance est faible. L'ensemble du système d'entraînement ne nécessite pratiquement aucun entretien.

Application :

Les moteurs synchrones à aimants permanents peuvent être combinés avec des convertisseurs de fréquence pour former le meilleur système de contrôle de vitesse en boucle ouverte, qui a été largement utilisé pour les équipements de transmission de contrôle de vitesse dans la pétrochimie, la fibre chimique, le textile, les machines, l'électronique, le verre, le caoutchouc, l'emballage, impression, fabrication du papier, impression et teinture, métallurgie et autres industries.

Profil de l'entreprise :

Les moteurs à aimants permanents ENNENG sont principalement utilisés dans les grandes usines de pneus, les champs pétrolifères, les grandes compagnies des eaux, les mines de charbon et les mines d'or de ce type de grandes usines et usines en Chine.

ENNENG fournit des solutions d'entraînement personnalisées complètes. Non seulement familier avec l'équipement mécanique et l'application, mais aussi avec le moteur et son système d'entraînement. 

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