Ces dernières années, les moteurs à entraînement direct à aimant permanent ont fait des progrès significatifs et sont principalement utilisés dans les charges à faible vitesse, telles que les convoyeurs à bande, les mélangeurs, les machines à tréfiler, les pompes à basse vitesse, remplaçant les systèmes électromécaniques composés de moteurs à grande vitesse et de composants mécaniques. mécanismes de réduction. La plage de vitesse du moteur est généralement inférieure à 500 tr/min. Les moteurs à entraînement direct à aimant permanent peuvent être principalement divisés en deux formes structurelles : rotor externe et rotor interne. L’entraînement direct à aimant permanent à rotor externe est principalement utilisé dans les convoyeurs à bande.
Lors de la conception et de l'application des moteurs à entraînement direct à aimant permanent, il convient de noter que l'entraînement direct à aimant permanent n'est pas adapté aux vitesses de sortie particulièrement faibles. Quand la plupart des charges sont à l'intérieur50 tr/min sont entraînés par un moteur à entraînement direct, si la puissance reste constante, cela entraînera un couple important, entraînant des coûts de moteur élevés et une efficacité réduite. Lorsque la puissance et la vitesse sont déterminées, il est nécessaire de comparer l'efficacité économique de la combinaison de moteurs à entraînement direct, de moteurs à vitesse plus élevée et d'engrenages (ou d'autres structures mécaniques augmentant et diminuant la vitesse). À l'heure actuelle, les éoliennes de plus de 15 MW et de moins de 10 tr/min adoptent progressivement un système d'entraînement semi-direct, utilisant des engrenages pour augmenter de manière appropriée la vitesse du moteur, réduire les coûts du moteur et, à terme, réduire les coûts du système. Il en va de même pour les moteurs électriques. Par conséquent, lorsque la vitesse est inférieure à 100 tr/min, les considérations économiques doivent être soigneusement prises en compte et un système d'entraînement semi-direct peut être choisi.
Les moteurs à entraînement direct à aimant permanent utilisent généralement des rotors à aimant permanent montés en surface pour augmenter la densité de couple et réduire l'utilisation de matériaux. En raison de la faible vitesse de rotation et de la faible force centrifuge, il n'est pas nécessaire d'utiliser une structure de rotor à aimant permanent intégrée. Généralement, des barres de pression, des manchons en acier inoxydable et des manchons de protection en fibre de verre sont utilisés pour fixer et protéger l'aimant permanent du rotor. Cependant, certains moteurs ayant des exigences de fiabilité élevées, un nombre de pôles relativement faible ou des vibrations élevées utilisent également des structures de rotor à aimant permanent intégrées.
Le moteur à entraînement direct à basse vitesse est entraîné par un convertisseur de fréquence. Lorsque la conception du nombre de pôles atteint une limite supérieure, une réduction supplémentaire de la vitesse entraînera une fréquence plus faible. Lorsque la fréquence du convertisseur de fréquence est faible, le cycle de service du PWM diminue et la forme d'onde est mauvaise, ce qui peut entraîner des fluctuations et une vitesse instable. Ainsi, le contrôle de moteurs à entraînement direct à vitesse particulièrement faible est également assez difficile. À l'heure actuelle, certains moteurs à vitesse ultra-basse adoptent un schéma de moteur à modulation de champ magnétique pour utiliser une fréquence de conduite plus élevée.
Les moteurs à entraînement direct à aimant permanent à basse vitesse peuvent principalement être refroidis par air et par liquide. Le refroidissement par air adopte principalement la méthode de refroidissement IC416 des ventilateurs indépendants, et le refroidissement liquide peut être un refroidissement par eau (IC71W), qui peut être déterminé en fonction des conditions sur place. En mode de refroidissement liquide, la charge thermique peut être conçue plus élevée et la structure plus compacte, mais il convient de veiller à augmenter l'épaisseur de l'aimant permanent pour éviter une démagnétisation par surintensité.
Pour les systèmes de moteurs à entraînement direct à basse vitesse avec des exigences de contrôle de la vitesse et de la précision de position, il est nécessaire d'ajouter des capteurs de position et d'adopter une méthode de contrôle avec des capteurs de position ; De plus, lorsqu'il existe un besoin de couple élevé lors du démarrage, une méthode de contrôle avec un capteur de position est également requise.
Bien que l'utilisation de moteurs à entraînement direct à aimant permanent puisse éliminer le mécanisme de réduction d'origine et réduire les coûts de maintenance, une conception déraisonnable peut entraîner des coûts élevés pour les moteurs à entraînement direct à aimant permanent et une diminution de l'efficacité du système. D'une manière générale, l'augmentation du diamètre des moteurs à entraînement direct à aimant permanent peut réduire le coût par unité de couple, de sorte que les moteurs à entraînement direct peuvent être transformés en un grand disque avec un diamètre plus grand et une longueur d'empilement plus courte. Cependant, il existe également des limites à l’augmentation du diamètre. Un diamètre trop grand peut augmenter le coût du carter et de l'arbre, et même les matériaux de structure dépasseront progressivement le coût des matériaux efficaces. Ainsi, concevoir un moteur à entraînement direct nécessite d’optimiser le rapport longueur/diamètre pour réduire le coût global du moteur.
Enfin, je voudrais souligner que les moteurs à entraînement direct à aimants permanents sont toujours des moteurs entraînés par convertisseur de fréquence. Le facteur de puissance du moteur affecte le courant côté sortie du variateur de fréquence. Tant qu'il se situe dans la plage de capacité du variateur de fréquence, le facteur de puissance a un faible impact sur les performances et n'affectera pas le facteur de puissance côté réseau. Par conséquent, la conception du facteur de puissance du moteur doit s'efforcer de garantir que le moteur à entraînement direct fonctionne en mode MTPA, qui génère un couple maximal avec un courant minimum. La raison importante est que la fréquence des moteurs à entraînement direct est généralement faible et que la perte de fer est bien inférieure à la perte de cuivre. L'utilisation de la méthode MTPA peut minimiser la perte de cuivre. Les techniciens ne doivent pas être influencés par les moteurs asynchrones traditionnels connectés au réseau, et il n'existe aucune base permettant de juger de l'efficacité du moteur sur la base de l'amplitude du courant côté moteur.
Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd est une entreprise de haute technologie moderne qui intègre la recherche et le développement, la fabrication, la vente et le service de moteurs à aimant permanent. La variété et les spécifications du produit sont complètes. Parmi eux, les moteurs à aimants permanents à entraînement direct à basse vitesse (7,5 à 500 tr/min) sont largement utilisés dans les charges industrielles telles que les ventilateurs, les convoyeurs à bande, les pompes à piston et les broyeurs dans le ciment, les matériaux de construction, les mines de charbon, le pétrole, la métallurgie et d'autres industries. , avec de bonnes conditions de fonctionnement.
Heure de publication : 18 janvier 2024