POURQUOI LA DEMANDE AUGMENTE-T-ELLE POUR LES MOTEURS AC À AIMANTS PERMANENTS (PMAC)?

Alors que nous nous posons des questions telles que "Comment utilisons-nous l'énergie ?" et "Cette énergie est-elle utilisée de manière judicieuse ?", nous constatons une réglementation gouvernementale croissante axée sur la réduction du fardeau sur les infrastructures existantes, la diminution des émissions de combustibles fossiles et les progrès dans les matériaux et l'électronique. Tous ces facteurs conduisent à une demande accrue de moteurs AC à aimants permanents (PMAC).

Moteurs PMAC Vs. Quelle est la différence entre les moteurs à induction AC?

Lorsque l'on compare les moteurs PMAC aux moteurs à induction AC, il existe une grande différence dans le rotor lui-même. Dans un moteur à induction à cage d'écureuil, le courant est induit depuis le champ (stator) à travers l'entrefer vers le rotor et est transmis via des tiges d'aluminium (ou d'autres matériaux) souvent moulées dans les fentes des laminations du rotor. Dans un moteur PMAC, en revanche, le rotor lui-même contient un matériau d'aimant permanent qui est soit monté en surface dans la pile de laminations du rotor, soit incorporé dans les laminations du rotor. Dans les deux topologies, l'alimentation électrique est fournie à travers les enroulements du stator.

La différence de performance la plus évidente est qu'un moteur PMAC tourne à la même vitesse que le champ magnétique produit par ses enroulements de stator, il s'agit donc d'une machine synchrone. Si le champ "tourne" à 1800 tr/min, le rotor tourne à la même vitesse. Un moteur à induction, en revanche, est considéré comme une machine asynchrone. La vitesse de rotation est légèrement plus lente que la "vitesse" du champ magnétique. Un moteur asynchrone est dit avoir un glissement. Ce glissement est, par exemple, la différence entre la vitesse physique du moteur à 1750 tr/min et la vitesse magnétique de son stator à 1800 tr/min. Comme le rotor essaie constamment de "capturer" le champ magnétique, il ne peut pas générer de couple sans cette différence de vitesse. La synchronisation des moteurs PMAC se traduit par une efficacité améliorée, de meilleures performances dynamiques et un contrôle de vitesse plus précis.

D'autres différences de performance comprennent une efficacité et un facteur de puissance plus élevés dans un moteur PMAC. Étant donné qu'il n'y a pas de conducteurs (tiges de rotor) dans un rotor d'aimant permanent, il n'y a pas de perte de I2R, donc toutes choses égales par ailleurs, un moteur PMAC est intrinsèquement plus efficace.

Les moteurs PMAC fournissent une densité de flux plus élevée qu'un moteur à induction comparable. Cela signifie que plus de puissance (couple) peut être produite dans une taille physique donnée ou un couple égal dans un boîtier plus petit. La réduction de la taille de la structure est très courante dans les moteurs PMAC.

Bien qu'il y ait des recherches en cours sur un moteur "PM à démarrage en ligne", tous les véritables moteurs PMAC disponibles sur le marché nécessitent un variateur de fréquence pour fonctionner. Cette conception présente des caractéristiques de performance à considérer.

Comparaison des Moteurs PMAC et des Moteurs à Induction :

Moteur PMAC

Moteur à Induction AC

Rotor à Aimant Permanent

Rotor à Moulage sous Pression

Alimentation VFD uniquement

Alimentation en Ligne ou VFD

Haute Densité de Puissance

Faible Densité de Puissance

Plus Grand Écart d'Air

Écart d'Air Plus Étroit

Nombre Fixe de Pôles dans la Taille du Cadre

Nombre de Pôles Variant dans la Taille du Cadre

Avantages des Moteurs PMAC :

En raison des températures de fonctionnement plus basses, des vibrations et du bruit réduits, ainsi que de la fiabilité améliorée, les moteurs PMAC offrent des avantages tels que des économies d'énergie, une température de fonctionnement plus basse, une vibration réduite, un bruit réduit, une fiabilité accrue et une flexibilité d'application.

Économie D'Énergie

Les moteurs PMAC sont intrinsèquement plus efficaces grâce à l'élimination des pertes de conducteurs de rotor, à l'enroulement à résistance plus faible et à une courbe d'efficacité plus plate. Les moteurs PMAC sont connus pour économiser encore plus d'énergie à basse vitesse.

Les classifications d'efficacité économisent l'énergie électrique dès le premier jour. Cela signifie 10 à 30 % de moins de perte qu'un moteur conventionnel et permet un retour sur investissement rapide. Étant donné que l'électricité représente environ 95 à 97 % du coût total du cycle de vie des moteurs électriques ; ces économies d'énergie réduisent considérablement l'investissement total.

Fiabilité et Longévité

En raison de leurs températures de fonctionnement plus basses, les moteurs PMAC nécessitent moins d'entretien et offrent une durée de vie plus longue des roulements et de l'isolation. La construction robuste du moteur est adaptée à pratiquement toutes les applications et garantit des années de fonctionnement sans problème dans des environnements difficiles.

Flexibilité d'Application

Dans la plupart des cas, le remplacement des moteurs asynchrones existants par des moteurs PMAC ne nécessite aucun changement mécanique de l'équipement. Presque toutes les applications adaptées à l'utilisation de moteurs asynchrones peuvent utiliser des moteurs PMAC en remplaçant les moteurs existants.

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