Moteur synchrone à aimants permanents

La caractéristique caractéristique des PMACM est que les aimants permanents à l'intérieur de leur rotor sont actionnés par le champ magnétique tournant (RMF) des enroulements du stator et sont repoussés en mouvement de rotation.Ceci est une déviation par rapport aux autres rotors, où la force magnétique doit être induite ou générée dans le boîtier du rotor, ce qui nécessite plus de courant.comme le champ magnétique du rotor est permanent et n'a pas besoin d'une source d'énergie pour être utilisé pour sa générationCela signifie également qu'ils nécessitent un entraînement à fréquence variable (VFD, ou entraînement PM) pour fonctionner, qui est un système de contrôle qui lissé le couple produit par ces moteurs.En allumant et en éteignant le courant aux enroulements du stator à certains stades de rotation du rotor, l'entraînement PM contrôle simultanément le couple et le courant et utilise ces données pour calculer la position du rotor et donc la vitesse de sortie de l'arbre.comme leur vitesse de rotation correspond à la vitesse de la RMFCes machines sont relativement nouvelles et sont encore en cours d'optimisation, de sorte que le fonctionnement spécifique de n'importe quel PMACM est, pour l'instant, essentiellement unique à chaque conception.

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.

SPM par rapport à IPM

Un moteur à particules peut être divisé en deux catégories principales: moteurs à aimants permanents de surface (SPM) et moteurs à aimants permanents intérieurs (IPM).Les deux types génèrent un flux magnétique par les aimants permanents fixés sur ou à l'intérieur du rotor.

Les moteurs SPM ont des aimants fixés à l'extérieur de la surface du rotor. En raison de ce montage mécanique, leur résistance mécanique est plus faible que celle des moteurs IPM.La résistance mécanique affaiblie limite la vitesse mécanique maximale sûre du moteurEn outre, ces moteurs présentent une prédominance magnétique très limitée (Ld ≈ Lq).

Les valeurs d'inductance mesurées aux bornes du rotor sont cohérentes quelle que soit la position du rotor.sur le composant de couple magnétique pour produire le couple.

Les moteurs IPM ont un aimant permanent intégré dans le rotor lui-même.et adapté pour fonctionner à très haute vitesseCes moteurs sont également définis par leur rapport de sailliance magnétique relativement élevé (Lq > Ld).un moteur IPM est capable de générer du couple en tirant parti des composants magnétiques et du couple de réticence du moteur.

Autodétection par rapport au fonctionnement en boucle fermée

Les progrès récents dans la technologie des entraînements permettent aux entraînements à courant alternatif standard de "auto-détecter" et de suivre la position de l'aimant du moteur.À travers certaines routines, l'entraînement connaît la position exacte de l'aimant du moteur en suivant les canaux A/B et en corrigeant les erreurs avec le canal z.Connaître la position exacte de l'aimant permet une production de couple optimale résultant en une efficacité optimale.

Dégradation/intensification du flux des moteurs à particules

Le flux dans un moteur à aimants permanents est généré par les aimants.Augmenter ou intensifier le champ de flux permettra au moteur d'augmenter temporairement la production de coupleL'opposition au champ de flux annulera le champ magnétique existant du moteur.La réduction de la tension de rétro-électromagnétique libère la tension pour pousser le moteur à fonctionner à des vitesses de sortie plus élevées. Les deux types de fonctionnement nécessitent un courant moteur supplémentaire. La direction du courant moteur à travers l'axe d, fournie par le contrôleur du moteur, détermine l'effet souhaité.

Le moteur synchrone à aimants permanents présente les caractéristiques suivantes:

1L'efficacité nominale est de 2 à 5% supérieure à celle des moteurs asynchrones normaux;

2L'efficacité augmente rapidement avec l'augmentation de la charge. Lorsque la charge varie entre 25% et 120%, elle maintient un rendement élevé.La portée de fonctionnement à haut rendement est beaucoup plus élevée que celle des moteurs asynchrones ordinairesLa charge légère, la charge variable et la charge complète ont tous des effets d'économie d'énergie significatifs.

3Facteurs de puissance allant jusqu'à 0,95 et supérieurs, aucune compensation réactive n'est requise;

4Le facteur de puissance est considérablement amélioré. Par rapport aux moteurs asynchrones, le courant de fonctionnement est réduit de plus de 10%.des effets d'économie d'énergie d'environ 1% peuvent être obtenus.

5. hausse de basse température, haute densité de puissance: 20K inférieure à la hausse de température du moteur asynchrone en trois phases, la hausse de température de conception est la même et peut être faite dans un volume plus petit,économiser 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;

7Le système de régulation de la vitesse à fréquence variable est utilisé, qui est meilleur en termes de réponse dynamique et meilleur que celui des moteurs asynchrones.

8Les dimensions d'installation sont les mêmes que celles des moteurs asynchrones actuellement largement utilisés, et la conception et la sélection sont très pratiques.

9En 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).