Différences entre le moteur à un aimant permanent et le moteur asynchrone :
01. Structure de rotor
Moteur asynchrone : Le rotor se compose d'un noyau de fer et un enroulement, principalement une écureuil-cage et des rotors bobinés. Un rotor d'écureuil-cage est moulé avec les barres en aluminium. Le champ magnétique de la barre en aluminium coupant le redresseur conduit le rotor.
Moteur de PMSM : Les aimants permanents sont enfoncés dans les pôles magnétiques de rotor, et sont conduits pour tourner par le champ magnétique de rotation produit dans le redresseur selon le principe des pôles magnétiques de la même phase attirant différentes répulsions.
02. Efficacité
Moteurs asynchrones : Devez absorber actuel de l'excitation de grille, ayant pour résultat des déperdition d'énergie, courant réactif de moteur, et facteur de puissance faible.
Moteur de PMSM : Le champ magnétique est fourni par des aimants permanents, le rotor n'a pas besoin de courant excitant, et l'efficacité de moteur est améliorée.
03. Volume et poids
L'utilisation des matériaux à un aimant permanent performants rend l'entrefer le champ magnétique des moteurs synchrones à un aimant permanent plus grand que celui des moteurs asynchrones. La taille et le poids sont réduits comparé aux moteurs asynchrones. Ce sera un ou deux moteurs qu'asynchrones inférieurs de formats de l'image.
04. Moteur commençant le courant
Moteur asynchrone : Il est directement commencé par l'électricité de fréquence de puissance, et le courant commençant est grand, qui peut atteindre 5 à 7 fois le courant évalué, qui a un grand impact sur la grille d'alimentation dans un instant. Le grand courant commençant fait augmenter la chute de tension de résistance de fuite de l'enroulement de redresseur, et le couple commençant est petit commencer tellement résistant ne peut pas être réalisé. Même si l'inverseur est utilisé, il peut seulement commencer dans la marge évaluée de courant de sortie.
Moteur de PMSM : Il est conduit par un contrôleur consacré, qui manque des conditions de sortie évaluée du réducteur. Le courant commençant réel est petit, le courant est graduellement augmenté selon la charge, et le couple commençant est grand.
05. Facteur de puissance
Les moteurs asynchrones ont un facteur de puissance faible, ils doivent absorber un grand nombre de courant réactif de la grille d'alimentation, le grand courant commençant des moteurs asynchrones causera un impact à court terme sur la grille d'alimentation, et l'utilisation à long terme endommagera certain l'équipement et les transformateurs de grille d'alimentation. Il est nécessaire d'ajouter des unités de compensation électrique et d'exécuter la compensation électrique réactive pour assurer la qualité de la grille d'alimentation et pour augmenter le coût d'utilisation d'équipement.
Il n'y a aucun courant induit dans le rotor du moteur synchrone à un aimant permanent, et le facteur de puissance du moteur est haut, qui améliore le facteur de qualité de la grille d'alimentation et élimine la nécessité d'installer un compensateur.
06. Entretien
La structure asynchrone de moteur + de réducteur produira de la vibration, de la chaleur, du taux d'échec élevé, de la grande consommation de lubrifiant, et du coût de maintenance manuel élevé ; elle causera certaines pertes de temps d'arrêt.
Le moteur synchrone à un aimant permanent triphasé conduit l'équipement directement. Puisqu'on élimine le réducteur, la vitesse de sortie de moteur est basse, le bruit mécanique est bas, la vibration mécanique est petite, et le taux d'échec est bas. Le système entier d'entraînement est presque exempt d'entretien.
Le moteur synchrone à un aimant permanent triphasé conduit l'équipement directement. Puisqu'on élimine le réducteur, la vitesse de sortie de moteur est basse, le bruit mécanique est bas, la vibration mécanique est petite, et le taux d'échec est bas. Le système entier d'entraînement est presque exempt d'entretien.
forme d'onde De retour-emf
De retour l'emf est abréviation la force de retour électromotrice mais est également connu comme force compteur-électromotrice. La force électromotrice de dos est la tension qui se produit dans des moteurs électriques quand il y a un mouvement relatif entre les enroulements de redresseur et le champ magnétique du rotor. Les propriétés géométriques du rotor détermineront la forme de la forme d'onde de retour-emf. Ces formes d'onde peuvent être sinusoïdales, trapézoïdales, triangulaires, ou quelque chose dans l'intervalle.
L'induction et les machines de P.M. produisent des formes d'onde de retour-emf. Dans une machine d'induction, la forme d'onde de retour-emf se délabrera comme le gisement résiduel de rotor se délabre lentement en raison du manque d'un gisement de redresseur. Cependant, avec une machine de P.M., le rotor produit de son propre champ magnétique. Par conséquent, une tension peut être induite dans les enroulements de redresseur toutes les fois que le rotor est dans le mouvement. la tension De retour-emf montera linéairement avec la vitesse et est un facteur crucial en déterminant la vitesse de fonctionnement maximum.
Pourquoi choisissez les moteurs à courant alternatif à un aimant permanent ?
Les moteurs à un aimant permanent à C.A. (PMAC) offrent plusieurs avantages par rapport à d'autres types de moteurs, incluant :
Rendement élevé : Les moteurs de PMAC sont dus très efficace à l'absence des pertes d'en cuivre de rotor et réduite enrouler des pertes. Ils peuvent réaliser des efficacités jusqu'à de 97%, ayant pour résultat les économies d'énergie significatives.
Densité de puissance élevée : Les moteurs de PMAC ont une densité de puissance plus élevée comparée à d'autres types de moteur, que les moyens ils peuvent produire plus de puissance par unité de taille et de poids. Ceci les rend idéaux pour des applications où l'espace est limité.
Densité élevée de couple : Les moteurs de PMAC ont une densité élevée de couple, que les moyens ils peuvent produire plus de couple par unité de taille et de poids. Ceci les rend idéaux pour des applications où le couple élevé est exigé.
Entretien réduit : Puisque les moteurs de PMAC n'ont aucune brosse, ils exigent moins d'entretien et ont une plus longue durée de vie que d'autres types de moteur.
Contrôle amélioré : Les moteurs de PMAC ont un meilleur contrôle de vitesse et de couple comparé à d'autres types de moteur, les rendant idéaux pour des applications où le contrôle précis est exigé.
Favorable à l'environnement : Les moteurs de PMAC sont plus favorables à l'environnement que d'autres types de moteur puisqu'ils emploient les métaux de terre rare, qui sont plus faciles de réutiliser et produire moins de déchets comparés à d'autres types de moteur.
De façon générale, les avantages des moteurs de PMAC leur faire un excellent choix pour un large éventail d'applications, y compris les véhicules électriques, l'outillage industriel, et les systèmes énergétiques renouvelables.
SPM contre l'IPM
Un moteur de P.M. peut être séparé dans deux catégories principales : moteurs à un aimant permanent extérieurs (SPM) et moteurs à un aimant permanent intérieurs (IPM). Ni l'un ni l'autre de type de conception de moteur ne contient des barres de rotor. Les deux types produisent du flux magnétique par les aimants permanents apposés à ou l'intérieur du rotor.
Les moteurs de SPM ont des aimants apposés à l'extérieur de la surface de rotor. En raison de ce support mécanique, leur force mécanique est plus faible que celle des moteurs d'IPM. La force mécanique affaiblie limite la vitesse mécanique sûre maximum du moteur. En outre, ces moteurs montrent le saliency magnétique très limité (≈ Lq de LD). Les valeurs d'inductance ont mesuré sur les terminaux de rotor sont cohérentes indépendamment de la position de rotor. En raison du rapport proche de saliency d'unité, les conceptions de moteur de SPM se fondent de manière significative, sinon complètement, sur le composant magnétique de couple pour produire le couple.
Les moteurs d'IPM ont un aimant permanent incorporé dans le rotor lui-même. À la différence de leurs homologues de SPM, l'emplacement des aimants permanents rend des moteurs d'IPM très mécaniquement sains, et appropriés au fonctionnement à très grande vitesse. Ces moteurs également sont définis par leur rapport magnétique relativement élevé de saliency (Lq > LD). En raison de leur saliency magnétique, un moteur d'IPM a la capacité de produire du couple en tirant profit des composants magnétiques et de réticence de couple du moteur.
Structures de moteur de P.M.
Des structures de moteur de P.M. peuvent être séparées dans deux catégories : intérieur et extérieur. Chaque catégorie a son sous-ensemble de catégories. Un moteur extérieur de P.M. peut avoir ses aimants dessus ou encart dans la surface du rotor, pour augmenter la robustesse de la conception. Le positionnement et la conception à un aimant permanent intérieurs d'un moteur peuvent varier considérablement. Les aimants du moteur d'IPM peuvent être encart comme grand bloc ou bouleversé pendant qu'ils viennent plus près du noyau. Une autre méthode est de les faire enfoncer dans un modèle de rai.
Les moteurs sans brosse de l'aimant permanent (P.M.) fonctionnent avec un approvisionnement de courant alternatif ainsi désigné souvent sous le nom des moteurs de PMAC. On élimine l'utilisation des aimants permanents élimine le besoin de pertes de rotor de conducteurs (barres de rotor) ainsi. Cette conception permet pour combiner le rendement élevé, à vitesse réduite, et le couple élevé dans un paquet simple. Pour de petites tailles de moteur, l'efficacité du moteur de P.M. peut être de 10% à 15% plus considérablement que plus anciens, moteurs de standard-efficacité à la même position de lecture ou d'écriture première. Ces gains d'efficacité se tiennent sur la gamme entière des charges de moteur typiques.
Démagnétisation à un aimant permanent
Les aimants permanents sont à peine permanents et ont limité des capacités. Certaines forces peuvent être exercées sur ces matériaux pour les démagnétiser. En d'autres termes, il est possible d'enlever les propriétés magnétiques du matériel à un aimant permanent. Une substance magnétique permanente peut devenir démagnétisée si le matériel est sensiblement tendu, laissé atteindre les températures significatives, ou est effectué par une grande panne d'électricité.
D'abord, la tension d'un aimant permanent est typiquement faite par des moyens physiques. Un matériel magnétique peut devenir démagnétisé, sinon affaibli, s'il était d'éprouver des impacts/chutes violents. Un matériau ferromagnétique a la propriété magnétique inhérente. Cependant, ces propriétés magnétiques peuvent émettre dans n'importe quelle multitude de directions. Une manière que des matériaux ferromagnétiques sont magnétisés est en appliquant un champ magnétique fort au matériel pour aligner ses dipôles magnétiques. Alignant ces forces de dipôles le champ magnétique du matériel dans un bain spécifique. Un impact violent peut enlever l'alignement atomique des domaines magnétiques du matériel, qui affaiblit la force du champ magnétique prévu.
Deuxièmement, les températures peuvent également affecter un aimant permanent. Force des températures les particules magnétiques dans un aimant permanent à devenir agité. Les dipôles magnétiques ont la capacité de résister à une certaine quantité d'agitation thermique. Cependant, les longues périodes de l'agitation peuvent affaiblir la force d'un aimant, même si stocké à la température ambiante. En outre, tous les matériaux magnétiques ont un seuil connu sous le nom de « température de curie, » qui est un seuil qui définit la température à laquelle l'agitation thermique fait démagnétiser complètement le matériel. Des termes tels que le coercivity et la rétentivité sont employés pour définir la capacité magnétique de conservation de force matérielle.
En conclusion, les grandes pannes d'électricité peuvent faire démagnétiser un aimant permanent. Ces pannes d'électricité peuvent être du matériel agissant l'un sur l'autre avec un grand champ magnétique ou si un grand courant est passé par le matériel. Beaucoup de la même manière un champ magnétique fort ou un courant peut être employé pour aligner les dipôles magnétiques matériels, un autre champ magnétique fort ou le courant appliqué au champ produit par l'aimant permanent peut avoir comme conséquence la démagnétisation.
