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Qu'est-ce qu'un moteur synchrone à aimant permanent & ça marche

  • 2021-04-30

dans un système électrique, Moteurs synchrones sont les plus largement utilisés état d'équilibre 3 phases Moteurs AC, qui convertissent de l'énergie électrique en énergie mécanique Ceci Le type de moteur fonctionne à la vitesse synchrone, qui est constant et est synchrone à la fréquence d'alimentation et la période de rotation est égale au non intégré. des cycles AC Que signifie que la vitesse du moteur est égale au champ magnétique rotatif. Ceci Type de moteur principalement utilisé dans systèmes d'alimentationaméliorer le pouvoir facteur. Il y a non excité et des moteurs synchrones excités par DC, qui fonctionnent selon la puissance magnétique du Moteur. Les moteurs de réticence, les moteurs d'hystérésis et les moteurs aimants permanents sont les non excité synchrones moteurs. Ceci L'article est tout sur le fonctionnement d'un aimant permanent synchrone Moteur.

Qu'est-ce qu'un aimant permanent synchrone Moteur?

Les moteurs synchrones à aimants permanents sont l'un des types de moteurs synchrones AC, où Le champ est excité par des aimants permanents générant un dos sinusoïdal EMF. il contient un rotor et un stator comme celui d'un moteur à induction , mais un aimant permanent est utilisé comme rotor pour créer un champ magnétique Il n'y a donc pas besoin de faire obstruction sur le terrain le rotor . Il est également connu sous le nom de 3 phases sans brosse vague sinusoïdale permanente moteur. le Diagramme moteur synchrone à aimant permanentest montré ci-dessous.

Permanent Magnet Synchronous Motor

Théorie des moteurs synchrones à aimants permanents

Les moteurs synchrones à aimants permanents sont très efficaces, sans balais, très rapides, sûrs et donnent une performance dynamique élevée quand par rapport aux moteurs conventionnels. Il produit un couple lisse, un faible bruit et principalement utilisé pour des applications à grande vitesse comme robotique . C'est un 3 phases Moteur synchrone AC qui fonctionne à vitesse synchrone avec la source appliquée Source.

Au lieu d'utiliser une enroulement pour le rotor, des aimants permanents sont montés pour créer un champ magnétique rotatif Comme il n'y a pas d'offre de source CC, ces Types de moteurssont très simples et moins coût. Il contient un stator avec 3 enroulements installés sur elle et un rotor avec un aimant permanent monté pour créer un champ Polonais. Le 3 phases L'alimentation secteur est donnée au stator pour commencer travailler.

principe de fonctionnement

le Principe de fonctionnement des moteurs synchrones à aimants permanentsest similaire à celui synchrone moteur. Cela dépend du champ magnétique rotatif qui génère une force électromotrice à synchrone vitesse. Quand L'enroulement du stator est dynamisé en donnant le 3 phases Fourniture, un champ magnétique rotatif est créé entre l'air lacunes.

Ceci produit le couple quand Les poteaux de champ de rotor contiennent le champ magnétique rotatif à la vitesse synchrone et le rotor tourne de manière continue. comme ces Les moteurs ne sont pas auto-démarrage Moteurs, il est nécessaire de fournir une puissance de fréquence variable Fourniture.

Equitation EMF et couple

Dans une machine synchrone, l'EMF moyen induit par La phase s'appelle des inductions dynamiques EMF dans un moteur synchrone, le flux coupé par chaque conducteur par La révolution est pφ weber
Ensuite, le temps nécessaire pour compléter une révolution est 60 / n seconde

L'EMF moyen induit par Le conducteur peut être calculé en utilisant

( Pφn / 60 ) x ZPH = ( Pφn / 60 ) x 2tPH

Tph = ZPH / 2

Par conséquent, l'EMF moyen par la phase est,

= 4 x φ x tph x pn / 120 = 4φFTTTTTH

Où Tph = non. De tourne connecté en série Per phase

φ = Flux / Pole à Weber

P = non. De pôles

F = fréquence en Hz

ZPH = non. De conducteurs connectés en série Per Phase. = ZPH / 3

L'équation EMF dépend des bobines et des conducteurs du stator. Pour Ce moteur, facteur de distribution KD et le facteur de hauteur KP est également envisagé.

D'où, e = 4 x φ x f x tph xkd x kp

L'équation du couple d'un moteur synchrone à aimant permanent est donnée comme étant donné que

t = (3 x Eph x iph x sinβ) / Ωm

Contrôle de couple direct du moteur synchronisé à aimant permanent

À Contrôler le moteur synchrone à aimant permanent, nous utilisons différents types de systèmes de contrôle . Selon la tâche, la technique de contrôle nécessaire est utilisé. Les différentes méthodes de contrôle du moteur synchrone à aimant permanent sont,

Catégorie sinusoïdale

  • scalaire
  • Vecteur: Contrôle orienté sur le terrain (FOC) (avec et sans position capteur)
  • Contrôle direct du couple

catégorie trapézoïdale

  • Boucle ouverte
  • Boucle fermée (avec et sans position capteur)

La technologie de contrôle de couple directe de ce moteur est un circuit de commande très simple avec des performances dynamiques efficaces et un bon contrôle Plage. IT NE PAS besoin de tout capteur de position pour le rotor Le principal inconvénient de l'utilisation de cette méthode de contrôle est, il produit un couple élevé et un courant ondulation

construction

le Construction du moteur synchrone à aimants permanentsest similaire au moteur synchrone de base, mais la seule différence est avec le rotor. Le rotor pas Avoir une enroulement sur le champ, mais les aimants permanents sont utilisés pour créer un champ Polonais. Les aimants permanents utilisés dans le pmsm sont composés de Samarium-cobalt et moyen, fer et bore parce que de leur plus haut perméabilité.

L'aimant permanent le plus utilisé est néodyme-bore-fer parce que de ses coûts et facilité efficaces de disponibilité. Dans ce type, les aimants permanents sont montés sur le Rotor. Basé sur le montage de l'aimant permanent sur le rotor, la construction d'un moteur synchrone à aimant permanent est divisée en deux types. Ils sont,

Surface montée Pmsm

Dans cette construction, l'aimant est monté sur la surface de la Rotor. Il convient aux applications à haute vitesse, car elle n'est pas robuste. Il fournit un intervalle d'air uniforme parce que La perméabilité de l'aimant permanent et de l'écart d'air est la même. Pas de couple de réticence, de performances dynamiques élevées et adaptées aux appareils à grande vitesse, tels que la robotique et l'outil Drives.

Surface Mounted
Surface montée

enterré pmmsm ou intérieur pmmsm

Dans ce type de construction, l'aimant permanent est incorporé dans le rotor, comme indiqué dans la figure ci-dessous. Il convient aux applications à haute vitesse et obtient robustesse. Le couple de réticence est dû à la confusion du moteur

Buried PMSM
enterré pmmsm

Travailler du moteur synchronisé à aimant permanent

Le fonctionnement du moteur synchrone à aimant permanent est très simple, rapide et efficace quand par rapport aux moteurs conventionnels. Le fonctionnement de pmsm dépend du champ magnétique rotatif du stator et du champ magnétique constant de la Rotor. Les aimants permanents sont utilisés comme rotor pour créer un flux magnétique constant, fonctionne et des serrures synchrones vitesse. Ces Les types de moteurs sont similaires à ceux sans brosse dc moteurs.

Le phasor Les groupes sont formés en rejoignant les enroulements du stator avec un un autre. Ces Phasor Les groupes sont réunis pour former différentes connexions comme une étoile, Delta, Double et Simple Phases À réduire les tensions harmonique, les enroulements devraient être enroulé sous peu avec chacun autre.

Quand le 3 phases L'alimentation secteur est donnée au stator, elle crée un champ magnétique rotatif et le champ magnétique constant est induit en raison de l'aimant permanent du Rotor. Ceci Le rotor fonctionne en synchronisme avec la vitesse synchrone Vitesse. Tout le travail du pmsm dépend de l'écart d'air entre le stator et le rotor sans charge.

Si L'espace aérien est grand, puis les pertes de vent du moteur seront réduites. Les pôles de terrain créés par l'aimant permanent sont saillant. Les moteurs synchrones à aimants permanents ne sont pas auto-démarrage moteurs. Il est donc nécessaire de contrôler la fréquence variable du stator électroniquement.

Moteur synchrone Magnet permanent VS BLDC

Les différences entre le moteur synchrone d'aimant permanent (PMSM) et BLDC ( sans brosse Moteurs DC ) Inclure le Suivant.

Moteur synchrone aimant permanent

BLDC

Ces sont sans brosse Moteurs synchrones AC Ces sont sans brosse Moteurs DC
Les ondulations coupées sont absentes Les ondulations coupées sont présentes
L'efficacité de la performance est élevée L'efficacité de la performance est faible
plus efficace moins efficace
Utilisé dans des applications industrielles, des automobiles, des servo-moteurs, une robotique, des entraînements de train, etc utilisé dans les systèmes électroniques de direction, CVC Systèmes, entraînements hybrides (électriques), etc
produit un faible bruitproduit haut bruit.

avantages

le Avantages du moteur synchrone aimant permanent inclure,

  • Fournit une efficacité supérieure à des vitesses élevées
  • Disponible en petites tailles à différents paquets
  • L'entretien et l'installation est très facile que un moteur à induction
  • capable de maintenir un couple plein à bas vitesses.
  • Haute efficacité et fiabilité
  • donne un couple lisse et des performances dynamiques

désavantages

Les inconvénients des moteurs synchrones à aimants permanents sont,

  • Ces Les types de moteurs sont très chers quand comparé aux moteurs d'induction
  • en quelque sorte difficile à start-up parce que Ils ne sont pas auto-démarrage moteurs.

applications

Les applications de moteurs synchrones à aimants permanents sont,

  • climatiseurs
  • réfrigérateur
  • Compresseurs AC
  • Machines à laver, qui sont Direct-Drive
  • Direction alimentaire électrique automobile
  • des machines-outils
  • Grands systèmes électriques pour améliorer le principal facteur de puissance en retard
  • Contrôle de la traction
  • Stockage de données Unités.
  • servo
  • Applications industrielles telles que la robotique, l'aérospatiale et de nombreux plus.

Ainsi, tout est sur Un aperçu du moteur synchrone à aimant permanent - Définition, travail, principe de fonctionnement, diagramme, construction, avantages, inconvénients, applications, EMF et couple Équation. Voici une question pour vous, " Quel est le but d'utiliser un aimant permanent dans des moteurs synchrones?

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