Refroidissement par l'eau à un aimant permanent monté extérieur de moteur synchrone PMSM intérieur

Pourquoi choisir des moteurs à aimants permanents?
 
Les moteurs à courant alternatif à aimants permanents (PMAC) offrent plusieurs avantages par rapport aux autres types de moteurs, notamment:
 
Haute efficacité: les moteurs PMAC sont très efficaces en raison de l'absence de pertes de cuivre du rotor et de pertes d'enroulement réduites.entraînant des économies d'énergie importantes.
 
Densité de puissance élevée: les moteurs PMAC ont une densité de puissance plus élevée que les autres types de moteurs, ce qui signifie qu'ils peuvent produire plus de puissance par unité de taille et de poids.Cela les rend idéales pour les applications où l'espace est limité.
 
Densité de couple élevée: les moteurs PMAC ont une densité de couple élevée, ce qui signifie qu'ils peuvent produire plus de couple par unité de taille et de poids..
 
Maintenance réduite: les moteurs PMAC n'ayant pas de brosses, ils nécessitent moins d'entretien et ont une durée de vie plus longue que les autres types de moteurs.
 
Contrôle amélioré: Les moteurs PMAC ont un meilleur contrôle de la vitesse et du couple par rapport aux autres types de moteurs, ce qui les rend idéaux pour les applications où un contrôle précis est requis.
 
Environnemental: les moteurs PMAC sont plus respectueux de l'environnement que les autres types de moteurs, car ils utilisent des métaux des terres rares,qui sont plus faciles à recycler et produisent moins de déchets que les autres types de moteurs.
 
Dans l'ensemble, les avantages des moteurs PMAC en font un excellent choix pour un large éventail d'applications, y compris les véhicules électriques, les machines industrielles et les systèmes d'énergie renouvelable.
 
 
Les moteurs à courant alternatif à aimant permanent (PMAC) ont un large éventail d'applications, notamment:
 
Machines industrielles: les moteurs PMAC sont utilisés dans une variété d'applications de machines industrielles, telles que les pompes, les compresseurs, les ventilateurs et les machines-outils.et un contrôle précis, ce qui les rend idéales pour ces applications.
 
Robotique: les moteurs PMAC sont utilisés dans les applications de robotique et d'automatisation, où ils offrent une densité de couple élevée, un contrôle précis et une efficacité élevée.d'une puissance de sortie supérieure ou égale à:.
 
Systèmes HVAC: Les moteurs PMAC sont utilisés dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (HVAC), où ils offrent une efficacité élevée, un contrôle précis et de faibles niveaux de bruit.Ils sont souvent utilisés dans les ventilateurs et les pompes dans ces systèmes.
 
Systèmes d'énergie renouvelable: les moteurs PMAC sont utilisés dans les systèmes d'énergie renouvelable, tels que les éoliennes et les traceurs solaires, où ils offrent une efficacité élevée, une densité de puissance élevée et un contrôle précis.Ils sont souvent utilisés dans les générateurs et les systèmes de suivi dans ces systèmes.
 
Équipement médical: Les moteurs PMAC sont utilisés dans les équipements médicaux, tels que les machines d'IRM, où ils offrent une densité de couple élevée, un contrôle précis et de faibles niveaux de bruit.Ils sont souvent utilisés dans les moteurs qui entraînent les pièces mobiles dans ces machines.

Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement du moteur synchrone à aimant permanent est similaire au moteur synchrone.Lorsque l'enroulement du stator est alimenté en donnant l'alimentation en 3 phases, un champ magnétique tournant est créé entre les espaces aériens.
 
Cela produit le couple lorsque les pôles du champ du rotor maintiennent le champ magnétique en rotation à une vitesse synchrone et que le rotor tourne en continu.il est nécessaire de fournir une alimentation à fréquence variable.
 
Équation EMF et couple
Dans une machine synchrone, le champ électromagnétique induit moyen par phase est appelé champ électromagnétique dynamique induit dans un moteur synchrone, le flux coupé par chaque conducteur par révolution est Pφ Weber
Alors le temps nécessaire pour effectuer une révolution est de 60/N sec.
 
Le champ électromagnétique moyen induit par conducteur peut être calculé en utilisant
 
(PφN / 60) x Zph = (PφN / 60) x 2Tph
 
où Tph = Zph / 2
 
Par conséquent, le champ électromagnétique moyen par phase est:
 
= 4 x φ x Tph x PN/120 = 4φfTph
où Tph = nombre de tours reliés en série par phase
 
φ = flux/pôle en Weber
 
P = n. de poteaux
 
F = fréquence en Hz
 
Zph = nombre de conducteurs connectés en série par phase = Zph/3
 
L'équation du champ électromagnétique dépend des bobines et des conducteurs du stator.
 
Ainsi, E = 4 x φ x f x Tph xKd x Kp
 
L'équation du couple d'un moteur synchrone à aimants permanents est donnée comme suit:
 
T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm
 
 
PMSM monté à la surface
Dans cette construction, l'aimant est monté sur la surface du rotor. Il convient aux applications à grande vitesse, car il n'est pas robuste.Il fournit un écart d'air uniforme parce que la perméabilité de l'aimant permanent et l'écart d'air est le mêmePas de couple de réticence, performances dynamiques élevées, et adapté pour les appareils à grande vitesse comme la robotique et les entraînements d'outils.
 
PMSM enterré ou PMSM intérieur
Dans ce type de construction, l'aimant permanent est intégré dans le rotor comme indiqué sur la figure ci-dessous.Le couple de réticence est dû à la saillie du moteur.

Pourquoi choisir un moteur IPM au lieu d'un SPM?

1Un couple élevé est obtenu en utilisant le couple de réticence en plus du couple magnétique.

2Les moteurs IPM consomment jusqu'à 30% moins d'énergie que les moteurs électriques classiques.

3La sécurité mécanique est améliorée car, contrairement à un SPM, l'aimant ne se détachera pas en raison de la force centrifuge.

4Il peut réagir à la rotation du moteur à grande vitesse en contrôlant les deux types de couple à l'aide du contrôle vectoriel.

Moteur synchrone à aimant permanent:
Le fonctionnement du moteur synchrone à aimant permanent est très simple, rapide et efficace par rapport aux moteurs conventionnels.Le fonctionnement du PMSM dépend du champ magnétique tournant du stator et du champ magnétique constant du rotorLes aimants permanents sont utilisés comme rotor pour créer un flux magnétique constant et fonctionner et verrouiller à une vitesse synchrone.
 
Les groupes de phasors sont formés en joignant les enroulements du stator les uns aux autres.et double et simple phasesPour réduire les tensions harmoniques, les enroulements doivent être enroulés de manière courte.
 
Lorsque l'alimentation en courant alternatif en 3 phases est donnée au stator, il crée un champ magnétique tournant et le champ magnétique constant est induit en raison de l'aimant permanent du rotor.Ce rotor fonctionne en synchronisme avec la vitesse synchroneL'ensemble du fonctionnement du PMSM dépend de l'écart d'air entre le stator et le rotor sans charge.
 
Si l'écart d'air est grand, les pertes de vent du moteur seront réduites.Les moteurs synchrones à aimants permanents ne sont pas des moteurs à démarrage automatiqueIl est donc nécessaire de contrôler la fréquence variable du stator électroniquement.
 

Les avantages

Les avantages du moteur synchrone à aimant permanent sont les suivants:

fournit une plus grande efficacité à haute vitesse

disponible en petites quantités dans différents emballages

L'entretien et l'installation sont très faciles qu'avec un moteur à induction

d'une puissance de sortie supérieure à 50 W,

haute efficacité et fiabilité

donne un couple et des performances dynamiques fluides

Les défauts

Les inconvénients des moteurs synchrones à aimants permanents sont les suivants:

Ces types de moteurs sont très chers par rapport aux moteurs à induction

Difficile à démarrer car ce ne sont pas des moteurs qui se démarrent.

Il existe de nombreuses façons de démarrer un moteur synchrone à aimant permanent, y compris le démarrage direct, le démarrage par décompression par autocouplage, le démarrage par décompression Y-Δ, le démarrage en douceur, le démarrage par onduleur, etc.Alors quelle est la différence entre eux?

1Lorsque la capacité et la charge du réseau permettent un démarrage direct à pleine tension, un démarrage direct à pleine tension peut être envisagé.et une économie élevéeIl est principalement utilisé pour démarrer de petits moteurs de puissance.

2La transmission automatique démarre en utilisant le multi-touch de la transmission automatique pour réduire la pression,qui peut non seulement répondre aux besoins de différentes charges, mais aussi le couple de départ sera plus grandIl s'agit d'une méthode de démarrage par décompression et est souvent utilisée pour démarrer des moteurs de grande capacité.

3Le moteur asynchrone de la cage d'écureuil est enroulé et connecté au stator delta.et ensuite connecté au delta après le démarrageCe mode de démarrage est appelé démarrage par décompression star-delta ou star-delta (démarrage Y-delta).Il convient au démarrage sans charge ou à charge légèreComparé à tout autre démarreur de décompression, il a la structure la plus simple et est également moins coûteux.le moteur synchrone à aimants permanents peut fonctionner en mode étoile lorsque la charge est légèreÀ ce stade, le couple nominal et la charge peuvent être assortis, ce qui améliore l'efficacité du moteur et permet d'économiser de l'énergie.

4Le démarreur souple adopte le principe de régulation de la tension par changement de phase du redresseur contrôlé par silicium pour réaliser le démarrage de régulation de la tension du moteur.Il est principalement utilisé pour le contrôle de démarrage du moteur synchrone à aimant permanent, avec un bon effet de départ et un coût élevé.

5Le convertisseur de fréquence est un dispositif de commande moteur doté du contenu technique le plus élevé, des fonctions de commande les plus complètes et du meilleur effet de commande dans le domaine de la commande moteur moderne.Il ajuste la vitesse et le couple du moteur synchrone à aimant permanent en changeant la fréquence du réseau électrique, et il est principalement utilisé dans les domaines qui nécessitent des exigences élevées pour la régulation de la vitesse et la commande à grande vitesse.

Le démarrage par décompression, un démarrage par star-delta commun, l'inconvénient est que le couple de démarrage est faible, ne convient qu'à un démarrage sans charge ou à charge légère.vous pouvez régler l'heure de démarrage et le couple initial de l'équipement de démarrage, réaliser un démarrage en douceur et un arrêt en douceur et peut limiter le courant de démarrage, le prix est modéré.démarrer en douceur selon l'heure réglée et laisser l'équipement fonctionner à la fréquence réglée, le prix est élevé.