Dispositif à entraînement direct, magnétisme permanent, moteur sans engrenage, vitesse variable

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.

Les principales caractéristiques du moteur synchrone à aimants permanents

• Construction: Les PMSM ont une conception mécanique relativement simple qui les rend faciles à entretenir et à réparer.magnétiques permanents fixés au rotor, et un ensemble d'enroulements en cuivre.
• Composition robuste: Les PMSM sont conçus pour résister à une gamme de conditions environnementales, y compris les températures extrêmes, l'humidité et les vibrations.Cette robustesse les rend adaptés à diverses applications., y compris les systèmes automobiles et industriels.
• Haute fiabilité: l'un des principaux avantages des PMSM est leur fiabilité, en particulier à des vitesses de fonctionnement élevées.il n'y a pas de perte de régulation de vitesse due à une usure mécanique.
• Disque à vitesse variable: les PMSM peuvent être entraînés par des disques à vitesse variable (VSD), ce qui permet un contrôle précis de la vitesse du moteur.Cette capacité les rend adaptés aux applications où la vitesse doit être ajustée en permanence en fonction des conditions changeantes.
• Opération sans capteur: les PMSM peuvent fonctionner sans capteurs de position ou de vitesse, appelés contrôle sans capteur.
• Contrôle précis du couple et de la vitesse: les PMSM permettent un contrôle précis du couple et de la vitesse grâce à des algorithmes de contrôle avancés et à des boucles de rétroaction.et régulation de vitesse précise.
• Réponse dynamique rapide: les PMSM ont une réponse dynamique rapide en raison de leur rapport couple/inertie élevé et de leur faible moment d'inertie.Cela les rend adaptés aux applications nécessitant une accélération rapide ou un contrôle précis de la vitesse.
• Production de couple en douceur: les PMSM produisent un couple en douceur et en continu, assurant un mouvement en douceur et des vibrations minimales dans le système.Cela les rend appropriés pour des applications de contrôle de mouvement de précision telles que la robotique ou l'usinage de précision.
• Fonctionnement silencieux: les PMSM fonctionnent silencieusement en raison de leur production de couple en douceur et de l'absence de pinceaux ou de commutateurs.comme dans les environnements intérieurs ou où des personnes sont présentes.

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);

Quelques petits problèmes qui sont facilement négligés sur le moteur:

1Pourquoi les moteurs généraux ne peuvent-ils pas être utilisés dans les plateaux?

L'altitude a des effets néfastes sur l'élévation de la température du moteur, la couronne du moteur (moteur haute tension) et la commutation du moteur CC. Les trois aspects suivants doivent être notés:

(1) Plus l'altitude est élevée, plus la hausse de température du moteur est élevée et plus la puissance de sortie est faible.lorsque la température diminue avec l'augmentation de l'altitude suffisamment pour compenser l'influence de l'altitude sur l'augmentation de la température, la puissance nominale de sortie du moteur peut rester inchangée;

(2) Des mesures anti-corona devraient être prises lorsque le moteur haute tension est utilisé dans le plateau;

(3) L'altitude n'est pas bonne pour la commutation du moteur CC, alors faites attention au choix des matériaux de brosse au carbone.

2. Pourquoi le moteur n'est-il pas adapté au fonctionnement à charge légère?

Lorsque le moteur fonctionne à une charge légère, il provoque:

(1) Le facteur de puissance du moteur est faible;

(2) L'efficacité du moteur est faible.

(3) Cela entraînera des déchets d'équipement et un fonctionnement peu économique.

3Pourquoi le moteur ne démarre pas dans un environnement froid?

L'utilisation excessive du moteur dans un environnement à basse température entraînera:

(1) fissures dans l'isolation du moteur;

(2) Les graisses de roulement sont congelées;

(3) La poudre de soudure du joint de fil est en poudre.

Par conséquent, le moteur doit être chauffé et stocké dans un environnement froid, et les enroulements et les roulements doivent être vérifiés avant le fonctionnement.

4Pourquoi un moteur à 60 Hz ne peut-il pas utiliser une alimentation à 50 Hz?

Lorsque le moteur est conçu, la tôle d'acier au silicium fonctionne généralement dans la région de saturation de la courbe de magnétisation.Réduire la fréquence augmentera le flux magnétique et le courant d'excitation, ce qui entraîne une augmentation du courant du moteur et de la consommation de cuivre, ce qui entraînera éventuellement une augmentation de la hausse de la température du moteur.le moteur peut être brûlé en raison de la surchauffe de la bobine.

5.Démarrage en douceur du moteur

Le démarrage en douceur a un effet d'économie d'énergie limité, mais il peut réduire l'impact du démarrage sur le réseau électrique et peut également assurer un démarrage en douceur pour protéger l'unité moteur.Selon la théorie de la conservation de l'énergie, en raison de l'ajout d'un circuit de commande relativement complexe, un démarrage en douceur non seulement n'économise pas d'énergie, mais augmente également la consommation d'énergie.Mais il peut réduire le courant de démarrage du circuit et jouer un rôle protecteur.

10Lorsque le nouveau projet est construit, tous les systèmes d'entraînement utilisent des moteurs synchrones à aimants permanents, l'investissement du projet est essentiellement le même que l'utilisation de moteurs asynchrones,et le projet peut continuer à bénéficier d'avantages d'économie d'énergie après sa mise en service;

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