Pourquoi les moteurs à aimants permanents deviennent de plus en plus populaires

Ces dernières années, l'industrie des moteurs électriques la plus médiatisée est sans aucun doute le moteur à aimant permanent, qui devient de plus en plus populaire. La raison d'un tel effet sensationnel réside non seulement dans la poussée des modèles de développement économique économe en énergie et respectueux de l'environnement, mais aussi dans les caractéristiques inhérentes des moteurs à aimants permanents.

Les derniers progrès dans les matériaux à aimants permanents à haute énergie, les matériaux magnétiques puissants et la technologie électronique de puissance ont considérablement élargi les domaines d'application des moteurs à aimants permanents, tels que les robots, l'aérospatiale, les outils électriques, les générateurs, les énergies renouvelables, divers équipements médicaux et les véhicules électriques ou hybrides. Les moteurs à aimants permanents sont omniprésents, et sans exception, ils proclament le fait que les moteurs à aimants permanents présentent des avantages surpassant ceux des moteurs à courant continu sans balais, ainsi que de nombreux avantages par rapport aux moteurs traditionnels comme les moteurs synchrones et les moteurs à induction.

(1) La perte en cuivre du rotor est nulle, ce qui entraîne une efficacité naturelle plus élevée ;

(2) Un couple de traction élevé et une puissance de sortie par unité de volume permettent des solutions de conception compactes ;

(3) L'élimination des bagues glissantes, des convertisseurs de phase, des balais de carbone, etc., simplifie la structure et l'entretien du moteur ;

(4) La densité de flux magnétique dans l'entrefer est relativement élevée par rapport aux moteurs traditionnels, ce qui donne de meilleures performances dynamiques ;

(5) Peut fonctionner avec un facteur de puissance élevé ;

(6) Une simple source de tension à six phases peut réaliser un contrôle précis du couple, de la vitesse et de la position.

Le moteur synchrone à aimant permanent est principalement constitué de divers composants tels que le rotor, le carter et le stator. La structure du stator des moteurs synchrones à aimant permanent est très similaire à celle des moteurs à induction ordinaires. La plus grande différence entre la structure du rotor et celle des moteurs asynchrones réside dans le fait que des pôles magnétiques permanents de haute qualité sont placés sur le rotor. En fonction de la position de l'aimant permanent sur le rotor, les moteurs électriques synchrones à aimant permanent sont généralement divisés en structure de rotor surfacique et en structure de rotor intégré.

Le positionnement des aimants permanents a un impact significatif sur les performances des moteurs électriques. Structure de rotor de type surface - L'aimant permanent est situé sur la surface externe du noyau du rotor. Ce type de structure de rotor est simple, mais produit un couple asynchrone très faible, ne convient qu'à des situations avec de faibles exigences de démarrage et est rarement utilisé. Structure de rotor intégré - L'aimant permanent est situé dans le noyau en fer entre la barre de guidage à cage d'écureuil et l'arbre, offrant de bonnes performances de démarrage. La majorité des moteurs synchrones à aimants permanents adoptent cette structure.

Le démarrage et le fonctionnement d'un moteur synchrone à aimant permanent sont dus à l'interaction entre le champ magnétique généré par l'enroulement du stator, l'enroulement en cage de rotor et l'aimant permanent. Lorsque le moteur est au repos, un courant triphasé symétrique est appliqué à l'enroulement du stator, générant un champ magnétique tournant du stator. Le champ magnétique tournant du stator induit un courant dans l'enroulement en cage par rapport à la rotation du rotor, formant un champ magnétique tournant du rotor. Le couple asynchrone résultant de l'interaction entre le champ magnétique tournant du stator et celui du rotor fait accélérer le rotor depuis l'état stationnaire. Pendant ce processus, la vitesse du champ magnétique permanent du rotor et celle du champ magnétique tournant du stator sont différentes, entraînant un couple alternatif.

Lorsque le rotor s'accélère jusqu'à une vitesse proche de la vitesse synchrone, la vitesse du champ magnétique permanent du rotor et celle du champ magnétique tournant du stator sont presque égales. La vitesse du champ magnétique tournant du stator est légèrement supérieure à celle du champ magnétique permanent du rotor, et leur interaction génère un couple qui entraîne le rotor en fonctionnement synchrone. En fonctionnement synchrone, aucun courant n'est généré dans l'enroulement du rotor. À ce moment-là, seul l'aimant permanent sur le rotor génère un champ magnétique, qui interagit avec le champ magnétique tournant du stator pour produire un couple moteur. Il peut être déduit que le moteur synchrone à aimant permanent est démarré par le couple asynchrone de l'enroulement du rotor. Après le démarrage, l'enroulement du rotor n'est plus fonctionnel, et le couple moteur est produit par l'interaction entre le champ magnétique généré par l'aimant permanent et l'enroulement du stator.

Pour bien travailler dans les moteurs à aimants permanents, un accessoire clé est indispensable : les matériaux en aimants permanents, les aimants néodyme-fer-bore. L'entreprise Dongguan Xinyuan Magnetic Products Co., Ltd. possède une usine de frittage de matières premières en néodyme-fer-bore, spécialisée dans la production et le traitement des aimants permanents en néodyme-fer-bore depuis plus de 30 ans, et dispose d'une riche expérience dans la production d'acier magnétique pour moteurs. Notre équipe de recherche et développement technique peut collaborer et soutenir les clients, participer au développement de produits associés et fournir un soutien technique approprié afin d'atteindre un développement plus rapide et plus efficace.