Que sont les moteurs synchrones de l'aimant permanent?

Les moteurs synchrones de l'aimant permanent (PMSM) sont similaires aux moteurs synchrones AC traditionnels, mais le champ, dans ce cas, est excité par les aimants permanents qui créent un dos sinusoïdal EMF. Ils sont similaires aux moteurs électriques rotatifs typiques qui se composent d'un rotor et d'un stator. Cependant, les moteurs synchrones de l'aimant permanent utilisent juste un rotor, ce qui crée le champ magnétique.

Construction

Les moteurs synchrones de l'aimant permanent sont très efficaces, sans balais, sécurisés, très rapides et offrent des performances dynamiques élevées. En raison de leurs avantages, les moteurs synchrones permanents ont de nombreuses applications dans diverses industries. De nombreux fabricants produisent désormais des moteurs synchrones aimant permanents avec des spécifications variables pour différentes applications.

Notez que les moteurs synchrones AC sont les moteurs AC à l'état d'équilibre les plus utilisés en régime permanent dans les systèmes électriques, où ils aident à convertir l'énergie électrique en énergie mécanique. Les moteurs fonctionnent à une vitesse synchrone constante et synchrone avec la fréquence d'alimentation des cycles CA. Étant donné que les moteurs synchrones AC ont une vitesse du moteur égal au champ magnétique rotatif, ils sont principalement utilisés dans les systèmes d'alimentation pour améliorer le facteur de puissance du système.

Comment fonctionnent les moteurs synchrones magnétiques permanents

Le principe de fonctionnement des moteurs synchrones de l'aimant permanent est basé sur l'interaction du champ magnétique rotatif du stator et le champ magnétique constant du rotor. Les moteurs synchrones permanents (PMSM) sont connus pour être assez efficaces, sans balais, très rapides, sûrs et offrent des performances dynamiques élevées par rapport aux moteurs conventionnels. Ils sont tout aussi très fiables.

Dans ce cas, au lieu d'utiliser l'enroulement pour le rotor, les aimants permanents sont montés pour générer un champ magnétique rotatif. Ces types de moteurs sont très simples et moins coûteux. Avec un stator (ayant 3 enroulements installés dessus) et un rotor avec un aimant permanent monté (pour créer un champ rotatif), l'alimentation CA en phase est fournie au stator afin qu'il puisse commencer à fonctionner.

Notez que le PMSM est des moteurs synchrones AC dont l'excitation du champ est fournie par des aimants permanents avec une forme d'onde EMF arrière sinusoïdale. Avec l'aide des aimants permanents, le PMSM peut générer un couple à zéro.

Types de PMSM

Les types PMSM dépendent de la façon dont les aimants sont fixés au rotor, ainsi que de la conception du rotor. Le moteur synchrone à aimant permanent peut être classé en deux types:

• Moteur synchrone aimant permanent de surface (SPMSM)
• Moteur synchrone à aimant permanent intérieur (IPMSM).
• SPMSM monte toutes les pièces aimant à la surface
• IPMSM place les aimants à l'intérieur du rotor

De plus, selon la conception du stator, un PMSMS peut également être classé comme:

• Avec enroulement distribué
• Avec un enroulement concentré

Propriétés des moteurs synchrones magnétiques permanents

• Les PMSM n'émettent pas d'étincelles et sont plus sûres dans des environnements explosifs.
• Ils sont propres, très rapides et efficaces.
• Ils sont plus compacts et plus légers qu'un ACIM.
• PMSM fonctionne généralement avec / sans encodeurs de position.
• Performances lisses à basse et à grande vitesse. Travaillez bien pour les applications hautes performances.
• Produit un faible bruit audible et EMI.
• Ils génèrent un couple élevé s'ils sont couplés à un contrôle orienté sur le terrain (FOC).

Avantages de base

Voici quelques-uns des avantages de base d'un moteur synchrone aimant permanent:

• Densité élevée
• Beaucoup moins de bruit
• Performances dynamiques dans un fonctionnement à haute et à basse vitesse
• Haute efficacité à grande vitesse
• Dissipation efficace de la chaleur
• Une faible inertie du rotor facilite le contrôle
• Pas d'ondulation de couple lorsque le moteur est commuté
• Couple élevé et lisse et performances dynamiques
• Résistant à l'usure
• Disponible en petites tailles à différents packages
• Maintenance et installation faciles qu'un moteur à induction
• Capable de maintenir un couple complet à basse vitesse
• Grande fiabilité

Lire plus approfondie: Avantages et applications du moteur synchrone de l'aimant permanent

Désavantages

Les principaux inconvénients des moteurs synchrones de l'aimant permanent sont:

• Coûts initiaux élevés et très chers par rapport aux moteurs à induction.
• Peut être difficile à démarrer car ils ne sont pas des moteurs auto-démarrés.

Applications des moteurs synchrones magnétiques permanents

Les moteurs synchrones de l'aimant permanent ont des applications dans les domaines suivants:

• Compresseurs AC
• Réfrigérateurs
• Machines à laver à entraînement direct
• Direction électrique automobile
• Des machines-outils
• Climatiseurs
• Contrôle de la traction
• Unités de stockage de données
• Servo
• Transmission de véhicules électriques
• De grands systèmes d'alimentation où des facteurs de puissance de leader et de retard améliorés sont nécessaires
• Robotique
• Aérospatial

Conclusion

PMSM est un moteur synchrone à courant alternatif en phase qui fonctionne à une vitesse synchrone avec la source CA appliquée. Il produit un couple lisse et un faible bruit. Il est principalement utilisé pour les applications à grande vitesse comme la robotique. Le principe de fonctionnement des moteurs synchrones de l'aimant permanent est basé sur l'interaction du champ magnétique rotatif du stator et le champ magnétique constant du rotor.

Merci d'avoir lu notre article et nous espérons que cela pourra vous aider à mieux comprendre les moteurs synchrones aimant permanents. Si vous voulez en savoir plus sur les aimants, nous aimerions vous conseiller de visiter les aimants de Stanford pour plus d'informations.

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