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.
Le moteur synchrone à un aimant permanent a les caractéristiques suivantes :
- L'efficacité évaluée est des moteurs asynchrones plus hauts que normalement de 2% à de 5% ;
- L'efficacité monte rapidement avec l'augmentation de la charge. Quand les changements de charge dans la marge de 25% à 120%, il maintient le rendement élevé. La plage de fonctionnement à haute efficacité est beaucoup plus haute que celle des moteurs asynchrones ordinaires. la Lumière-charge, la variable-charge, et la plein-charge toutes ont des effets économiseurs d'énergie significatifs ;
- Facteurs de puissance jusqu'à 0,95 et en haut, aucune compensation réactive requise ;
- Le facteur de puissance est considérablement amélioré. Comparé aux moteurs asynchrones, le courant courant est réduit par plus de 10%. En raison de la diminution des pertes actuelles de fonctionnement et de système, des effets économiseurs d'énergie environ de 1% peuvent être réalisés.
- Hausse à basse température, densité de puissance élevée : la hausse asynchrone que triphasée inférieure de la température du moteur 20K, hausse de la température de conception est identique et peut être transformée en plus petit volume, épargnant plus les matériaux efficaces ;
- Couple commençant élevé et capacité de surcharge élevée : selon des conditions, elle peut être conçue avec le couple commençant élevé (3-5 fois) et la capacité de surcharge élevée ;
- Le système de contrôle de vitesse variable de fréquence est employé, qui est meilleur dans la réponse dynamique et meilleur que celui des moteurs asynchrones.
- Les dimensions d'installation sont identiques que les moteurs asynchrones actuellement très utilisés, et la conception et la sélection sont très commodes.
- En raison de l'augmentation du facteur de puissance, la puissance visuelle du transformateur de système d'alimentation d'énergie est considérablement réduite, qui améliore la capacité d'alimentation d'énergie du transformateur, et peut également considérablement réduire le coût du câble de système (nouveau projet) ;
- Quand le nouveau projet est établi, tous les systèmes d'entraînement utilisent les moteurs synchrones à un aimant permanent, l'investissement de projet est fondamentalement identique que l'utilisation des moteurs asynchrones, et le projet peut continuer à obtenir les indemnités économiseuses d'énergie après que le projet soit mis en le service ;
Dans le secteur industriel général, le remplacement (380/660/1140V) des moteurs asynchrones à haute efficacité de basse tension, système économise l'énergie de 5% à de 30%, et (6kV/10kV) les moteurs asynchrones à haute efficacité à haute tension, système sauve 2% to10%.
Pourquoi choisissez les moteurs à courant alternatif à un aimant permanent ?
1. Un rendement plus élevé : Les moteurs à un aimant permanent ont un rendement plus élevé que les moteurs traditionnels parce qu'ils ont des pertes inférieures dues à l'absence du courant dans les enroulements de rotor.
2. Une meilleure densité de puissance : Les moteurs à un aimant permanent ont une densité de puissance plus élevée que les moteurs traditionnels parce qu'ils peuvent produire d'un champ magnétique plus fort avec un peu de matériel.
3. Plus de petite taille et poids : En raison de leur densité de puissance plus élevée, des moteurs à un aimant permanent peuvent être conçus pour être de plus petits et plus légèrement que traditionnels moteurs, les rendant idéaux pour des applications où l'espace et le poids sont un souci.
4. Entretien inférieur : Les moteurs à un aimant permanent ont moins pièces mobiles que les moteurs traditionnels, qui les signifie exigent moins d'entretien et ont une plus longue durée de vie.
5. Un meilleur contrôle : Les moteurs à un aimant permanent ont un meilleur contrôle parce qu'ils peuvent répondre plus rapidement aux changements de la charge et de la vitesse, les rendant appropriées aux applications qui exigent le contrôle précis.
Un moteur à un aimant permanent (a également appelé le P.M.) peut être séparé dans deux catégories principales : Aimant permanent de l'aimant permanent (IPM) et extérieur intérieur (SPM). Les deux types produisent du flux magnétique par les aimants permanents apposés à ou l'intérieur du rotor.
SPM
AIMANT PERMANENT EXTÉRIEUR
Un type de moteur dans lequel des aimants permanents sont attachés à la circonférence de rotor.
Les moteurs de SPM ont des aimants apposés à l'extérieur de la surface de rotor, leur force mécanique est si plus faible que l'IPM un. 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.
IPM
AIMANT PERMANENT INTÉRIEUR
Un type de moteur qui a un rotor incorporé avec des aimants permanents s'appelle l'IPM.
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.
Pourquoi vous devriez choisir un IPM moteur au lieu d'un SPM ?
1. Le couple élevé est réalisé à l'aide du couple de réticence en plus du couple magnétique.
2. Les moteurs d'IPM consomment jusqu'à 30% moins de puissance comparée aux moteurs électriques conventionnels.
3. La sécurité mécanique est améliorée aussi, à la différence de dans un SPM, l'aimant ne détachera pas en raison de la force centrifuge.
4. Il peut répondre à la rotation ultra-rapide de moteur en commandant les deux types de couple utilisant le contrôle de vecteur.
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.
En raison du besoin de commande ou de contrôleur, moteurs de la variable-vitesse PMAC coûtez les moteurs à induction de la meilleure qualité beaucoup plus qu'à vitesse constante d'efficacité. Les moteurs de P.M. ont la capacité de variable-vitesse, cependant, sont ainsi les remplacements équivalents pour une commande variable de fréquence modulée par largeur d'impulsion électronique (VFD) commandant un nouveau moteur de la meilleure qualité d'inverseur-devoir d'efficacité. Quand remplaçant les moteurs à vitesse constante dans des applications variables d'écoulement, les économies d'énergie dues à la capacité de variable-vitesse du moteur de PMAC dépasseront considérablement l'épargne due à la plus grande efficacité du moteur elle-même. Les moteurs à un aimant permanent fournissent l'efficacité améliorée sur leur plage entière de fonctionnement et répondent ou dépassent aux normes de l'efficacité IE4 de la Commission Electrotechnique Internationale (le CEI).
La perspective de développement des moteurs à un aimant permanent de terre rare :
Les moteurs à un aimant permanent de terre rare se développent vers le couple de puissance (à grande vitesse, haut) élevé, fonctionnalité et miniaturisation élevées, et augmentent constamment de nouveaux variétés de moteur et champs d'application, et les perspectives d'application sont très optimistes. Afin de répondre aux besoins, la conception et le processus de fabrication de la terre rare des moteurs qu'à un aimant permanent doivent toujours être sans interruption innovés, la structure électromagnétique seront plus complexes, la structure de calcul sera plus précise, et le processus de fabrication s'appliquera plus avancé et.
Application de moteur à un aimant permanent de terre rare :
En raison de la supériorité des moteurs à un aimant permanent de terre rare, leurs applications deviennent de plus en plus étendues. Les domaines d'application principale sont comme suit :
Foyer sur le rendement élevé et l'économie d'énergie des moteurs à un aimant permanent de terre rare. Les objets d'application principale sont des consommateurs de pouvoir étendu, tels que les moteurs synchrones à un aimant permanent de terre rare pour des industries de textile et de fibre chimique, les moteurs synchrones à un aimant permanent de terre rare pour de diverses machines d'exploitation et de transport utilisées dans les gisements de pétrole et les mines de charbon, et les moteurs synchrones à un aimant permanent de terre rare pour conduire de diverses pompes et fans.
