Moteur à aimants permanents à vitesse variable à haut rendement IPM SPM

Avantages des moteurs aimants permanents terres rares

Haute efficacité: la courbe d'efficacité du moteur asynchrone tombe généralement plus rapidement sous 60% de la charge nominale, et l'efficacité est très faible charge légère.La courbe d'efficacité du moteur aimants permanents de terres rares est élevée et plate, et se situe dans la zone haut rendement 20% 120% de la charge nominale.

Facteur de puissance élevé: la valeur mesurée du facteur de puissance du moteur synchrone aimants permanents de terres rares est proche de la valeur limite de 1.0La courbe du facteur de puissance est aussi haute et plate que la courbe de l'efficacité.La compensation de la puissance réactive basse tension n'est pas requise et la capacité du système de distribution d'énergie est pleinement utilisée.

Le courant du stator est faible: le rotor n'a pas de courant d'excitation, la puissance réactive est réduite et le courant du stator est considérablement réduit.,la valeur du courant du stator peut être réduite de 30% 50%. En même temps, en raison de la forte réduction du courant du stator, l'augmentation de la température du moteur est réduite,et la graisse de roulement et la durée de vie du roulement sont prolongées.

Moteur synchrone aimants permanents de terres rares avec un couple de sortie et de sortie plus élevé.ce qui rend le moteur a une plus grande capacité de charge et peut être facilement tiré dans la synchronisation.

Inconvénients des moteurs aimants permanents terres rares

Coût élevé: comparé au moteur asynchrone de la même spécification, l'écart d'air entre le stator et le rotor est plus petit et la précision de traitement de chaque composant est élevée;la structure du rotor est plus compliquée et le prix du matériau d'acier magnétique des terres rares est élevéPar conséquent, le coût de fabrication du moteur est élevé, ce qui est commun pour les moteurs asynchrones environ 2 fois.

Grand choc au démarrage pleine puissance: au démarrage pleine pression, la vitesse synchrone peut être tirée en très peu de temps.Le courant de départ est supérieur 10 fois le courant nominalL'impact sur le système d'alimentation est important, ce qui nécessite une grande capacité du système d'alimentation.

L'acier aimants de terres rares est facile démagnétiser: lorsque le matériau aimants permanents est soumis des vibrations, des températures élevées et un courant de surcharge, sa perméabilité magnétique peut diminuer,ou le phénomène de démagnétisation se produit, ce qui réduit les performances du moteur aimants permanents.

Structures moteurs de particules
Les structures moteurs de PM peuvent être séparées en deux catégories: intérieure et de surface.Un moteur de particules de surface peut avoir ses aimants sur ou insérés dans la surface du rotorLe positionnement et la conception d'un moteur aimant permanent intérieur peuvent varier considérablement.Les aimants du moteur IPM peuvent être insérés sous forme de gros blocs ou échelonnés mesure qu'ils se rapprochent du noyauUne autre méthode consiste les intégrer dans un motif de spokes.

Variation de l'inductivité du moteur PM avec la charge
Le flux ne peut être lié qu' une certaine quantité un morceau de fer pour générer du couple.Le résultat est une réduction de l'inductivité du chemin emprunté par un champ de fluxDans une machine PM, les valeurs d'inductivité de l'axe d et de l'axe q diminuent avec l'augmentation du courant de charge.

Les inductances d et q d'un moteur SPM sont presque identiques. Parce que l'aimant est l'extérieur du rotor, l'inductance de l'axe q va diminuer au même rythme que l'inductance d.Cependant, l'inductivité d'un moteur IPM diminuera différemment. Encore une fois, l'inductivité de l'axe d est naturellement inférieure parce que l'aimant est dans le flux et ne génère pas de propriété inductive.,il y a moins de fer saturer dans l'axe d, ce qui entraîne une réduction significativement inférieure du flux par rapport l'axe q.

Dégradation/intensification du flux des moteurs particules
Le flux dans un moteur 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 fonctionner des vitesses de sortie plus élevées. Les deux types de fonctionnement nécessitent un courant moteur supplémentaire. La direction du courant moteur travers l'axe d, fournie par le contrôleur du moteur, détermine l'effet souhaité.

Structure du moteur IPM (aimant permanent intérieur)

Un moteur conventionnel SPM (surface permanent magnet) a une structure dans laquelle un aimant permanent est fixé la surface du rotor.le moteur IPM utilise la réticence par résistance magnétique en plus du couple magnétique en intégrant un aimant permanent dans le rotor lui-même.

Structure du rotor du moteur SPM.IPM

Caractéristiques du moteur IPM (aimant permanent intérieur)

Couple élevé et rendement élevé
Un couple élevé et une puissance élevée sont obtenus en utilisant le couple de réticence en plus du couple magnétique.

Opération d'économie d'énergie
Il consomme jusqu' 30% moins d'énergie que les moteurs SPM classiques.

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

Sécurité
Étant donné que l'aimant permanent est intégré, la sécurité mécanique est améliorée car, contrairement un SPM, l'aimant ne se détachera pas en raison de la force centrifuge.

Caractéristiques de contrôle vectoriel:

Alors qu'un système conventionnel (système de conduction 120 degrés) a le courant imprimé dans le moteur sous forme d'onde carrée,une commande vectorielle imprime une tension qui se transforme en une onde sinusoïdale vers la position du rotor (angle de l'aimant), il devient donc possible de contrôler le courant du moteur.

Applications:

L'industrie textile

Les moteurs synchrones aimants permanents (PMSM) offrent plusieurs avantages par rapport aux moteurs induction lorsqu'ils sont utilisés dans l'industrie textile.le rendant capable de répondre aux changements rapides de processus requis dans la production textileSa haute précision de contrôle et ses excellentes capacités de positionnement lui permettent de répondre aux besoins du traitement textile de haute précision.Les moteurs synchrones aimants permanents ont un rendement plus élevé et peuvent réaliser des économies d'énergie dans le fonctionnement des machines textiles..

Les mines:

Dans l'industrie minière, les PMSM offrent des avantages significatifs par rapport aux moteurs induction.et des fardeaux lourds,Les moteurs synchrones aimants permanents ont une densité de couple élevée et des capacités de fonctionnement vitesse variable.les rendant idéales pour les équipements miniers qui nécessitent des démarrages et des arrêts fréquents et des exigences opérationnelles changeantes.

Industrie pétrolière:

Les moteurs synchrones aimants permanents (PMSM) offrent des avantages importants lorsqu'ils sont utilisés dans l'industrie pétrolière.résoudre les problèmes courants rencontrés avec les moteurs inductionLe PMSM offre également un couple élevé et un contrôle précis, ce qui le rend approprié pour les applications nécessitant un contrôle précis du débit et une régulation de la pression.sa taille compacte et sa conception légère le rendent idéal pour les installations espace limité dans l'industrie pétrolière.

En résumé, l'application de moteurs dans diverses industries joue un rôle essentiel pour assurer un fonctionnement efficace et fiable.ils ont des limites qui peuvent affecter leurs performances et leur fiabilitéCependant, les moteurs synchrones aimants permanents (PMSM) offrent plusieurs avantages qui en font une meilleure alternative aux moteurs induction dans des industries telles que les mines et le pétrole.Le PMSM présente les avantages d'un temps de réponse plus rapide, une précision de commande plus élevée, un rendement plus élevé et une densité de couple plus élevée.Ces avantages font du PMSM une solution précieuse qui améliore l'efficacité globale des processus et de la production tout en réduisant les coûts d'exploitationLa sélection du type de moteur et de la stratégie de commande appropriés en fonction des exigences spécifiques et des conditions environnementales est essentielle pour des performances et une fiabilité optimales dans les applications réelles.Dans l'ensembleDans le domaine de l'énergie, l'application de moteurs synchrones aimants permanents représente un progrès technologique important et un avenir prometteur pour de nombreuses industries.