Moteur synchrone à aimant permanent PMSM
● 1, aperçu
Le moteur synchrone à aimant permanent (PMSM) est un moteur synchrone qui utilise des aimants permanents comme sources d'excitation. Sa principale caractéristique est que son système d'excitation utilise directement le champ magnétique généré par les aimants permanents sans excitation externe, améliorant ainsi le taux d'utilisation de l'énergie et la vitesse de réponse du moteur. La distribution du champ magnétique des moteurs PMSM est étroitement liée à la disposition des pôles du rotor. Habituellement, des structures polaires de surface ou des aimants permanents intégrés sont utilisés pour obtenir un contrôle efficace du champ magnétique et un mouvement synchrone du rotor et du champ magnétique.
Dans la conception et le contrôle des moteurs PMSM, les technologies couramment utilisées incluent le contrôle orienté champ (FOC) et le contrôle vectoriel (VC). Ces stratégies de contrôle permettent d'obtenir un contrôle précis du couple, de la vitesse et de la position du moteur, tout en améliorant l'efficacité et les performances dynamiques du moteur.
En raison des avantages d'un rendement élevé, de performances élevées, d'un faible bruit et d'une fiabilité élevée, les moteurs synchrones à aimants permanents sont largement utilisés dans la production industrielle, les transports, l'aérospatiale, les nouvelles énergies et d'autres domaines. Dans les véhicules électriques et hybrides, les moteurs PMSM sont utilisés comme moteurs d'entraînement pour obtenir une conversion d'énergie à haut rendement, prolonger la durée de vie de la batterie et améliorer les performances et le confort de conduite du véhicule.
En bref, les moteurs PMSM sont devenus aujourd'hui l'une des technologies importantes dans le domaine des moteurs avec leurs excellentes performances et leurs vastes domaines d'application, et ont apporté d'importantes contributions à la réalisation d'une utilisation efficace de l'énergie et à la protection de l'environnement.

Caractéristiques du produit
Haute efficacité :
Le moteur synchrone à aimant permanent (PMSM) utilise des aimants permanents comme source d'excitation, éliminant le besoin d'excitation externe, améliorant ainsi l'utilisation de l'énergie et l'efficacité. Cette conception garantit une conversion d'énergie efficace pendant le fonctionnement du moteur, contribuant ainsi à réduire la consommation d'énergie.
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Hautes performances :
Le moteur PMSM utilise une technologie avancée de contrôle orientée champ pour obtenir un contrôle précis du couple, de la vitesse et de la position. Cette technologie de contrôle avancée confère au moteur d'excellentes performances de réponse dynamique et une excellente stabilité de fonctionnement, lui permettant d'effectuer d'excellentes performances dans diverses conditions de travail.
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Faible bruit :
Le moteur PMSM avec une conception sans balais et une commande orientée champ génère moins de vibrations mécaniques et de bruit pendant le fonctionnement. Cela le rend particulièrement adapté aux applications ayant des exigences élevées en matière de bruit, telles que les appareils électroménagers, les équipements médicaux et d'autres domaines.
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Haute fiabilité :
Le moteur PMSM a une structure simple et adopte une conception sans balais, ce qui réduit l'usure mécanique et améliore la fiabilité et la stabilité du moteur. Cela réduit les coûts de maintenance et prolonge la durée de vie du moteur.
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Réponse rapide :
Le moteur PMSM a la capacité de démarrer, d'arrêter et de s'ajuster dynamiquement rapidement, et peut s'adapter rapidement aux besoins de différentes charges et conditions de travail. Cela améliore l'efficacité de la production et la flexibilité du travail et présente un large éventail d'applications dans l'automatisation industrielle et dans d'autres domaines.
Économie d'énergie et protection de l'environnement : le moteur PMSM peut réaliser une conversion d'énergie efficace pendant le fonctionnement, réduisant ainsi le gaspillage d'énergie. Cela lui permet de répondre aux exigences d'économie d'énergie et de protection de l'environnement, contribue à réduire la consommation d'énergie et la pollution de l'environnement et a une importance positive pour le développement durable.
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structure du produit
(1) Stator :
Le noyau du stator est constitué de tôles d'acier au silicium à haute perméabilité empilées ensemble pour former plusieurs fentes pour les enroulements du stator. La conception empilée des tôles d'acier au silicium contribue à réduire les pertes de fer et à améliorer l'efficacité.
Enroulement du stator : on utilise généralement un enroulement symétrique triphasé, intégré dans les fentes du noyau du stator. Lorsque l’enroulement du stator est alimenté, il génère un champ magnétique tournant, qui interagit avec le champ magnétique du rotor pour entraîner la rotation du rotor. Le bobinage utilise généralement du fil de cuivre avec un degré d'isolation élevé pour améliorer la durabilité et les performances du moteur.
(2) Rotor :
Aimant permanent : il est intégré dans le noyau du rotor et est généralement constitué de matériaux à aimant permanent de terres rares de haute performance (tels que le néodyme, le fer et le bore) pour fournir un champ magnétique puissant. Les aimants permanents peuvent être des structures montées en surface (SPM) ou montées en interne (IPM).
Le noyau du rotor est constitué de tôles d'acier au silicium empilées, servant de structure de support pour les aimants permanents et fournissant également un chemin magnétique. La conception du noyau du rotor doit prendre en compte l’optimisation de la perméabilité magnétique de l’entrefer et des performances électromagnétiques.
(3) Arbre :
Il relie le rotor et transmet l'énergie mécanique. C'est la partie support du mouvement du rotor. L'arbre est généralement fabriqué en acier allié à haute résistance pour garantir résistance mécanique et durabilité.
(4) Roulements :
Il supporte la partie tournante du moteur et assure la rotation fluide du rotor. Les roulements sont généralement des roulements ou des paliers lisses. Le type approprié est sélectionné en fonction du scénario d'application et des spécifications du moteur.
(5) Cloches/capuchons d'extrémité :
Il est installé aux deux extrémités du stator pour fixer les roulements et les arbres, protéger la structure interne et assurer une fonction d'étanchéité. Les cloches d'extrémité sont généralement en fonte d'aluminium ou en fonte, avec de bonnes performances de résistance mécanique et de dissipation thermique.
(6) Système de refroidissement :
Afin d'améliorer les performances de gestion thermique du moteur, le PMSM est généralement équipé d'un système de dissipation thermique efficace, tel qu'un refroidissement par air forcé, un refroidissement naturel ou un système de refroidissement liquide, pour assurer un fonctionnement stable du moteur sous charge élevée.
(7) Cadre/Boîtier :
Il protège les composants internes du moteur, assure la résistance mécanique et aide à dissiper la chaleur. Le cadre est généralement en fonte d'aluminium ou en fonte et est conçu avec des dissipateurs thermiques pour améliorer l'effet de dissipation thermique.
(8) Système de rétroaction :
Afin d'obtenir un contrôle précis, les moteurs PMSM sont généralement équipés d'encodeurs ou de capteurs de position pour fournir un retour de position du rotor et coopérer avec le système de contrôle pour obtenir un contrôle précis du couple, de la vitesse et de la position.
(9) Contrôleur (Contrôleur/Onduleur) :
Bien qu'il ne fasse pas partie de la structure physique du moteur, le fonctionnement du PMSM dépend d'un contrôleur haute performance pour obtenir un contrôle efficace et précis du moteur grâce à des algorithmes de contrôle orienté champ (FOC) ou de contrôle vectoriel (VC).
Densité de puissance élevée :
Les moteurs PMSM ont une densité de puissance élevée, ce qui signifie qu'ils peuvent fournir une puissance de sortie plus élevée dans le même volume. Cela leur donne un avantage dans les applications à espace limité, telles que les véhicules électriques et l'aérospatiale.
Facteur de puissance élevé :
Les moteurs PMSM ont un facteur de puissance proche de 1, ce qui réduit les pertes de puissance réactive et améliore l'efficacité globale du système électrique.
Contrôle précis :
Les moteurs PMSM peuvent obtenir un contrôle précis du couple, de la vitesse et de la position grâce aux technologies de contrôle orienté champ (FOC) et de contrôle vectoriel (VC), ce qui les rend adaptés aux applications de contrôle de mouvement hautes performances.
Faible bruit et vibrations :
Les moteurs PMSM ont une conception sans balais et un processus de fabrication de précision qui produisent moins de bruit mécanique et de vibrations pendant le fonctionnement, ce qui les rend adaptés aux environnements sensibles au bruit, tels que les appareils électroménagers et les équipements médicaux.
Bonne gestion thermique :
Les moteurs PMSM sont conçus pour optimiser la dissipation thermique et utiliser des méthodes de refroidissement efficaces (telles que le refroidissement par air ou le refroidissement liquide) pour maintenir des températures de fonctionnement plus basses à une puissance de sortie élevée et prolonger la durée de vie du moteur.
Densité de couple élevée :
Les moteurs PMSM peuvent fournir un couple de sortie élevé dans un petit volume, adaptés aux applications nécessitant un couple élevé et disposant d'un espace limité, telles que les robots et les équipements d'automatisation industrielle.
Options de conception flexibles :
Les moteurs PMSM peuvent être personnalisés en fonction des exigences spécifiques de l'application, notamment la structure du rotor, la méthode de refroidissement, la configuration des enroulements, etc., pour répondre à divers besoins.
Économie d'énergie et protection de l'environnement :
Les moteurs PMSM réalisent une conversion d'énergie efficace pendant le fonctionnement, réduisent le gaspillage d'énergie, répondent aux exigences d'économie d'énergie et de protection de l'environnement et contribuent à réduire la consommation d'énergie et la pollution de l'environnement.
Large gamme d'applications :
En raison de leur rendement élevé, de leurs performances élevées et de leur fiabilité élevée, les moteurs PMSM sont largement utilisés dans les véhicules électriques, l'automatisation industrielle, la production d'énergie éolienne, les appareils électroménagers, l'aérospatiale et d'autres domaines.
Apparence et installation
(1) Méthode d'installation
Montage sur pied :
Le moteur est équipé d'un pied de montage en bas, qui est fixé à la fondation de l'équipement par des boulons. La méthode d'installation est stable et adaptée à la plupart des machines générales.
Montage sur bride :
Le couvercle d'extrémité du moteur est équipé d'une bride de montage qui est reliée à l'équipement mécanique via la bride. Il est souvent utilisé dans des occasions nécessitant un alignement de haute précision, comme les pompes et les ventilateurs.
Montage horizontal :
L'arbre du moteur est installé horizontalement, ce qui convient à la plupart des applications industrielles et est facile à installer et à entretenir.
Montage vertical :
L'arbre du moteur est installé verticalement, ce qui est généralement utilisé dans des occasions spéciales, telles que des pompes et des mélangeurs verticaux, ce qui peut économiser de l'espace au sol.
Montage spécial :
Selon les exigences de l'application, les moteurs PMSM peuvent également être conçus selon des méthodes d'installation spéciales, telles que l'installation de suspension, l'installation de supports, etc., pour répondre à des conditions de travail et d'installation spécifiques.
(2) Précautions d'installation
Alignement:
Lors de l'installation, assurez-vous que l'arbre du moteur est aligné avec l'arbre de l'équipement entraîné pour éviter des forces axiales et radiales supplémentaires pendant le fonctionnement et réduire l'usure et les vibrations des roulements.
Fixation des fondations :
La fondation de l'installation doit être plate et stable pour éviter les vibrations et les déplacements pendant le fonctionnement du moteur et garantir un fonctionnement stable du moteur.
Câblage :
Connectez correctement le cordon d'alimentation conformément au schéma de câblage sur la plaque signalétique du moteur pour garantir que le moteur tourne dans le sens spécifié et éviter l'inversion du moteur ou les dommages dus à un câblage incorrect.
Circuit de refroidissement:
Lors de l'installation, le conduit d'air de refroidissement ou la canalisation d'eau de refroidissement ne doivent pas être obstrués pour garantir le fonctionnement normal du système de refroidissement et empêcher la surchauffe du moteur.
Espace d'entretien :
Un espace de maintenance suffisant doit être réservé lors de l'installation pour faciliter l'inspection, la maintenance et la révision quotidiennes afin de garantir un fonctionnement fiable et à long terme du moteur.
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Machine à réluctance variable
Une machine à réluctance variable est
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Le moteur à excitation monophasé est un
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