1. À propos du « triphasé »

Dans la vie quotidienne, nous rencontrons la plupart des moteurs triphasés, dans les appareils électroménagers, il existe également des moteurs monophasés et des moteurs biphasés avec les numéros de phase 1 et 2. Alors, comment est défini exactement ce numéro de phase ?

Monophasé: Quant au moteur monophasé avec une seule ligne droite, ajoutez un condensateur pour démarrer, utilisez la méthode des pôles ombrés ou commencez à composer manuellement dans une direction pour fonctionner.
Biphasé : Une phase peut être alimentée par une alimentation CA monophasée et l'autre phase peut être déphasée par un condensateur.

Il s’agit du moteur biphasé que l’on voit couramment sur les appareils électroménagers fonctionnant avec un condensateur.

Trois phases: Pourquoi utilisons-nous des moteurs triphasés ? Il y a plusieurs raisons :
(1) Pour rendre la forme d'onde de la sortie du moteur plus droite après la rectification, économisant de l'argent en éliminant le condensateur pour les ondes plates.
(2) Utiliser trois phases pour diviser la phase, en augmentant les branches et en réduisant le courant dans chaque sens pour réduire la capacité électrique d'une seule branche.
(3) Utilisation d'un moteur triphasé pour augmenter la fiabilité du moteur. Si une ou plusieurs phases du moteur triphasé sont interrompues, les autres phases peuvent toujours former un champ magnétique tournant et continuer à fonctionner selon un certain pourcentage de la puissance maximale d'origine, utilisée dans certains équipements importants.

2. À propos du « synchrone »

(1) le principe est différent

Le principe de fonctionnement du moteur asynchrone (moteur à induction) est de générer un courant d'induction dans le rotor à travers le champ magnétique tournant du stator pour produire un couple électromagnétique, et le rotor ne génère pas directement le champ magnétique.

Par conséquent, la vitesse du rotor doit être inférieure à la vitesse synchrone (sans cette différence, c'est-à-dire la vitesse de rotation, il n'y a pas de courant d'induction du rotor), et est donc appelé moteur asynchrone.

Alors que le rotor du moteur synchrone produit lui-même une direction fixe du champ magnétique (généré par des aimants permanents ou un courant continu), le champ magnétique rotatif du stator « entraîne » la rotation du champ magnétique du rotor (rotor), de sorte que la vitesse du rotor doit être égale à la vitesse synchrone, également appelée moteur synchrone.

(2) la structure est différente

L'enroulement du stator du moteur synchrone et du moteur asynchrone est le même, la principale différence réside dans la structure du rotor.

Le moteur synchrone a un enroulement d'excitation CC sur le rotor, il a donc besoin d'une alimentation d'excitation externe et le courant est introduit à travers la bague collectrice.

En revanche, le rotor d’un moteur asynchrone est un enroulement en court-circuit qui s’appuie sur l’induction électromagnétique pour générer du courant.

Les moteurs asynchrones sont simples, peu coûteux et faciles à installer, à utiliser et à entretenir, ils sont donc largement utilisés.

Inconvénients d'un faible rendement, un faible facteur de puissance n'est pas propice au réseau et l'efficacité du moteur synchrone est une charge capacitive, ce qui peut améliorer le facteur de puissance du réseau, principalement utilisé dans les gros équipements industriels et miniers.

(3) les avantages des moteurs synchrones

1. il n'y a pas d'enroulement magnétique sur le rotor, pas de consommation de cuivre du rotor et une efficacité de fonctionnement élevée ;
2. L'inertie de rotation du rotor est faible et les performances de fonctionnement dynamique sont bonnes ;
3. faible efficacité lorsque la puissance et le couple de sortie sont plus importants.

(4) les inconvénients des moteurs synchrones

Coût élevé, faible fiabilité, technologie de traitement complexe et faible résistance mécanique.

(5) les avantages des moteurs asynchrones

1. Aucun problème de démagnétisation à haute température à aimant permanent, peut être la puissance de crête, la puissance nominale, le temps de travail de puissance de pointe prolongé.
2. Les caractéristiques du moteur sont affectées par l'environnement qui est petit ;
3. lui-même a un couple de démarrage élevé, un réglage du couple à grande vitesse ;

(6) les inconvénients des moteurs asynchrones

Existence de la consommation de cuivre du rotor, le taux de conversion d'énergie est inférieur à celui du moteur synchrone à aimant permanent.

En revanche, les performances du moteur synchrone sont plus excellentes.

3. À propos de « CA »

• Tout d'abord, l'alimentation externe des deux est différente, les moteurs à courant continu utilisent le courant continu comme alimentation ; tandis que les moteurs à courant alternatif utilisent le courant alternatif comme alimentation.
• En termes de structure, le principe du premier est relativement simple, mais la structure est complexe et difficile à entretenir ; tandis que le principe de ce dernier est complexe mais la structure est relativement simple, et il est plus facile à entretenir que le moteur à courant continu.
• Le moteur à courant continu est le champ magnétique qui ne bouge pas, le conducteur du mouvement du champ magnétique ; Le moteur à courant alternatif est le mouvement de rotation du champ magnétique, tandis que le conducteur ne bouge pas.
• En termes de régulation de vitesse, le moteur à courant continu peut obtenir une régulation de vitesse fluide et économique, sans la coopération d'autres équipements, à condition que la tension et le courant d'entrée ou d'excitation puissent être modifiés pour obtenir une régulation de vitesse ; alors que le moteur à courant alternatif lui-même ne peut pas compléter la régulation de vitesse, il faut utiliser un équipement de conversion de fréquence pour obtenir des changements de vitesse.
• La structure du moteur est différente, le moteur à courant continu via l'électricité à courant continu ne produira pas directement un champ magnétique rotatif, il s'appuie sur le commutateur rotatif du rotor à tout moment pour changer la direction du courant dans le rotor afin que la polarité du magnétique le champ entre le stator du rotor a été opposé afin que le rotor puisse tourner ; et un moteur à courant alternatif en raison de l'utilisation du courant alternatif, tant que la bobine du stator, selon la disposition des phases, produira naturellement un champ magnétique tournant.

4. PMAC contre BLDC

• Les moteurs à courant continu sans balais utilisent généralement des aimants de type tuile pour les pôles du rotor, et le circuit magnétique est conçu pour obtenir une onde trapézoïdale de densité magnétique d'entrefer, et l'enroulement du stator utilise principalement un enroulement concentré à pas entier, de sorte que le contre- la force électromotrice est également trapézoïdale.
• Le contrôle du moteur à courant continu sans balais nécessite un retour d'informations de position et doit disposer de capteurs de position ou utiliser une technologie d'estimation sans capteur de position pour former un système de contrôle de vitesse auto-contrôlé.
• Le courant de chaque phase est également contrôlé autant que possible sous forme d'onde carrée, et la tension de sortie de l'onduleur est contrôlée selon la méthode PWM pour les moteurs à courant continu sans balais.
• D'une manière générale, le moteur synchrone à aimant permanent AC est doté d'un enroulement de distribution triphasé de stator et d'un rotor à aimant permanent, dans la structure du circuit magnétique et la distribution de l'enroulement pour garantir que la forme d'onde du potentiel d'induction est sinusoïdale, la tension et le courant du stator appliqués doivent également être sinusoïdaux. Forme d'onde, repose généralement sur un onduleur à tension variable AC.
• Le moteur synchrone à aimant permanent Le système de contrôle est souvent du type autocontrôle, nécessite également des informations de retour de position et peut utiliser le contrôle vectoriel (contrôle directionnel du champ magnétique) ou le contrôle direct du couple des méthodes de contrôle avancées.

5. Nombre de pôles du moteur

Le nombre de pôles d'un moteur asynchrone triphasé est le nombre de pôles dans le champ statorique. Le nombre de pôles du champ statorique peut être formé par différentes manières de connecter les enroulements statoriques.

Le nombre de pôles du moteur est déterminé par la vitesse requise par la charge, et le nombre de pôles du moteur affecte directement la vitesse du moteur.

Chaque ensemble de bobines d'un moteur à courant alternatif triphasé produit des pôles N et S, et le nombre de pôles contenus dans chaque phase de chaque moteur correspond au nombre de pôles. Puisque les pôles apparaissent par paires, il y a 2, 4, 6 et 8 pôles dans les moteurs.

Comment diviser le nombre de pôles du moteur ?

Deux pôles sont appelés moteurs à grande vitesse, quatre pôles sont une vitesse moyenne, six niveaux sont une vitesse faible et une vitesse supérieure ou égale à huit pôles est appelée une vitesse ultra-basse.

6. Normes CEI du moteur

L'efficacité du système étant un facteur clé, les normes d'efficacité des moteurs sont définies par des organismes directeurs régionaux tels que la Commission électrotechnique internationale (CEI) dans l'Union européenne et la National Electrical Manufacturers Association (NEMA) aux États-Unis.

Les normes CEI actuelles sur les moteurs comportent quatre niveaux.

Ces classes d'efficacité CEI 60034-30-1 sont :

1. IE1 (efficacité standard)

2. IE2 (haute efficacité)

3. IE3 (efficacité premium)

4. IE4 (efficacité super premium)

Ces normes définissent le rendement des moteurs 50 et 60 Hz avec des enroulements monophasés ou triphasés construits avec tout type de technologie de moteur (CC sans balais ou induction, etc.) avec une puissance de sortie supérieure à 120 W.

7. IPM contre SPM

La structure du circuit magnétique du rotor du moteur synchrone à aimant permanent est différente, les caractéristiques de fonctionnement et le système de contrôle du moteur sont également différents.

Selon la position de l'aimant permanent sur le rotor, le moteur synchrone à aimant permanent peut être principalement divisé en type surface et type intérieur.

Les moteurs SPM ont des aimants fixés à l'extérieur de la surface du rotor, leur résistance mécanique est donc plus faible que celle de l'IPM. La résistance mécanique affaiblie limite la vitesse mécanique maximale de sécurité du moteur.

De plus, ces moteurs présentent une saillance magnétique très limitée (Ld ≈ Lq). Les valeurs d'inductance mesurées aux bornes du rotor sont cohérentes quelle que soit la position du rotor.

En raison du rapport de saillance proche de l'unité, les conceptions de moteurs SPM s'appuient de manière significative, sinon entièrement, sur le composant de couple magnétique pour produire du couple.

Les moteurs IPM ont un aimant permanent intégré dans le rotor lui-même. Contrairement à leurs homologues SPM, l'emplacement des aimants permanents rend les moteurs IPM très solides sur le plan mécanique et adaptés au fonctionnement à des vitesses très élevées.

Ces moteurs se définissent également par leur rapport de saillance magnétique relativement élevé (Lq > Ld). En raison de leur saillance magnétique, un moteur IPM a la capacité de générer un couple en tirant parti à la fois des composants de couple magnétique et de réluctance du moteur.