Qu’est-ce qu’un moteur PM ?
Un moteur PM est un moteur qui incorpore un aimant permanent avec un électroaimant dans le rotor.
PM signifie “Permanent Magnet”, ce qui se traduit par “aimant permanent”. Il est donc également appelé moteur synchrone à aimant permanent. Les moteurs sont classés en moteurs à courant alternatif avec alimentation en courant alternatif et en moteurs à courant continu avec alimentation en courant continu, et les moteurs PM sont un type de moteur à courant alternatif. Les moteurs à courant alternatif sont également divisés en moteurs à induction, qui sont entraînés par la force électromotrice induite, et en moteurs synchrones (moteurs synchrones), qui sont entraînés par l’attraction magnétique. Les moteurs PM sont un type de moteur synchrone.
Les moteurs à induction sont des moteurs peu coûteux et largement utilisés ; les moteurs PM se caractérisent par un rendement supérieur à celui des moteurs à induction. Cependant, ils sont plus complexes et plus coûteux en raison du nombre de composants, par exemple les aimants permanents.
L’augmentation des émissions de dioxyde de carbone due à l’utilisation accrue des combustibles fossiles a renforcé la nécessité de lutter contre le réchauffement de la planète, et les économies d’énergie sont devenues une priorité. Par conséquent, les moteurs qui consomment de l’électricité doivent également être encore plus efficaces. Dans ce contexte, l’utilisation des moteurs à particules est envisagée dans un grand nombre de domaines.
Utilisations des moteurs PM
Les moteurs PM sont utilisés dans les utilisations industrielles et les petits composants. Voici quelques exemples d’utilisations :
- Pour le mouvement vertical des ascenseurs
- Pour l’alimentation des bras de robots, etc.
- Pour la propulsion de véhicules électriques
- Pour les enrouleurs dans les machines de production de fibres synthétiques
Les moteurs PM ont un rendement élevé et sont utilisés dans de nombreuses utilisations nécessitant un positionnement précis. C’est pourquoi ils sont souvent utilisés avec un onduleur ou un servocontrôleur comme source d’énergie pour contrôler la vitesse et l’angle de rotation.
Les moteurs PM conviennent aux ascenseurs et aux bras robotisés, qui nécessitent une grande précision de positionnement. Ces dernières années, les véhicules électriques sont devenus de plus en plus populaires et les moteurs PM à haut rendement attirent également l’attention.
Principe des moteurs PM
Un moteur PM se compose d’un stator, d’un rotor et d’un boîtier.
1. Stator
L’élément principal du stator est une bobine recouverte de vernis ou d’un matériau similaire. Des bobines de phases différentes entourent le rotor et un champ magnétique est généré lorsque le courant est appliqué. Le champ magnétique généré change de manière rotative lorsque la phase du courant change.
2. Rotor
Le rotor est équipé d’aimants permanents et est attiré par le champ magnétique du stator. Lorsque le champ magnétique du stator change pour tourner, une force est appliquée au rotor pour le faire tourner. C’est le principe de rotation du moteur PM.
3. Boîtier
Le stator est isolé par un carter afin d’éviter les défauts à la terre lorsqu’une tension porteuse de courant est appliquée au stator. Le stator génère également de la chaleur en raison du courant, qui est refroidie par les ailettes de la carcasse.
Types de moteurs PM
Les moteurs à particules sont divisés en deux grandes catégories : les moteurs SPM et les moteurs IPM.
1. Moteurs SPM
Les moteurs SPM sont des produits dotés d’aimants permanents installés à la surface du rotor – SPM signifie “Surface Permanent Magnet” (aimant permanent de surface), également connu sous le nom de moteur synchrone à aimant de surface.
Les moteurs SPM se caractérisent par un flux magnétique effectif important et une faible ondulation du couple. Ils peuvent donc être utilisés dans des utilisations d’asservissement à haute performance, mais ne conviennent pas pour les rotations à grande vitesse en raison des problèmes liés à l’usure de l’aimant. Pour résoudre ce problème, le couple de cogging est réduit en améliorant la distribution de la force supermagnétique.
2. Moteurs IPM
Les moteurs IPM sont des produits dotés d’aimants permanents intégrés à l’intérieur du rotor ; IPM signifie “Interior Permanent Magnet” (aimant permanent intérieur) et est également appelé moteur synchrone à aimant intégré.
Les moteurs IPM se caractérisent par leur adaptabilité à des vitesses élevées. Le degré élevé de liberté dans la forme et la disposition des aimants permet de contrôler avec souplesse la vitesse maximale au stade de la conception. Récemment, ils ont été utilisés dans les moteurs pour HT et VE, et sont également appliqués dans les réfrigérateurs et les climatiseurs.
Autres informations sur les moteurs PM
Histoire des moteurs PM
Lorsque les moteurs PM ont été développés pour la première fois, ils avaient une structure d’enroulement du stator avec un système d’enroulement à section complète, similaire à celui des moteurs à induction. Par la suite, un système sans balais a été développé pour les moteurs à courant continu. Le système d’enroulement était le système d’enroulement concentré, qui était également utilisé dans les moteurs PM.
Les pertes d’énergie dues à la résistance du bobinage ont ainsi pu être supprimées, ce qui a permis d’améliorer encore le rendement et la conservation de l’énergie. Le moteur IPM a été développé parce que la vitesse maximale des moteurs SPM à enroulement concentré était limitée par la contre-tension.
Ainsi, les moteurs à particules ont contribué à l’amélioration du rendement grâce aux innovations technologiques, de nouveaux produits étant développés les uns après les autres.