Comparé aux moteurs asynchrones triphasés ordinaires, le moteur synchrone à aimant permanent présente l'avantage d'un couple de démarrage élevé, d'un temps de démarrage plus court et d'une capacité de surcharge élevée, ce qui permet de réduire la puissance installée du moteur d'entraînement de l'équipement en fonction de la puissance réelle de l'arbre, ce qui permet d'économiser de l'énergie et de réduire simultanément l'investissement dans les immobilisations.
Comparativement, la commande d'un moteur synchrone à aimant permanent est simple : sa vitesse est uniquement déterminée par la fréquence, son fonctionnement est régulier et fiable, et il est insensible aux variations de charge et de tension. Grâce à sa vitesse parfaitement synchrone, le moteur synchrone à aimant permanent offre d'excellentes performances de réponse dynamique et se prête particulièrement bien à la commande par fréquence.
L'avantage demoteur synchrone à aimant permanentSa principale caractéristique réside dans ses deux points faibles et ses deux points forts, à savoir de faibles pertes et une faible élévation de température, un facteur de puissance et un rendement élevés, ce qui correspond exactement aux performances recherchées pour un moteur et détermine également son statut sur le marché.
Les moteurs à aimants permanents présentent de faibles pertes et une faible élévation de température.
Le champ magnétique du moteur synchrone à aimants permanents étant généré par les aimants permanents, on évite ainsi le recours à un courant d'excitation pour générer ce champ magnétique par le biais des pertes d'excitation, c'est-à-dire les pertes par effet Joule ; le fonctionnement du rotor du moteur s'effectue sans courant, ce qui réduit considérablement l'élévation de température du moteur. Selon des statistiques incomplètes, dans les mêmes conditions de charge, l'élévation de température sera inférieure d'environ 20 K.
Facteur de puissance élevé et rendement élevé des moteurs synchrones à aimants permanents
Comparativement aux moteurs asynchrones, les moteurs synchrones à aimants permanents présentent un rendement nettement supérieur à faible charge, avec une large plage de fonctionnement à haut rendement et un rendement supérieur à 90 % entre 25 % et 120 % de la charge nominale. Le rendement nominal des moteurs synchrones à aimants permanents répond aux exigences de la norme nationale actuelle pour la classe énergétique 1, ce qui constitue un avantage majeur en matière d'économie d'énergie par rapport aux moteurs asynchrones.
En pratique, les moteurs fonctionnent rarement à pleine puissance lorsqu'ils entraînent des charges. Ceci s'explique par deux raisons : d'une part, lors du choix du moteur, les concepteurs se basent généralement sur les conditions de fonctionnement limites pour déterminer sa puissance ; or, ces conditions limites sont très rarement atteintes. Par ailleurs, afin d'éviter la surchauffe du moteur en cas de fonctionnement anormal, une marge de puissance est prévue. D'autre part, les fabricants de moteurs, pour garantir la fiabilité de leurs produits, partent généralement des exigences de puissance de l'utilisateur et ajoutent une marge supplémentaire. Ainsi, en pratique, la plupart des moteurs fonctionnent à moins de 70 % de leur puissance nominale, notamment lorsqu'ils entraînent des ventilateurs ou des pompes. Le moteur fonctionne donc généralement à faible charge. Le rendement à faible charge d'un moteur asynchrone est très faible, tandis que celui d'un moteur synchrone à aimant permanent reste élevé dans cette plage de fonctionnement.
Le facteur de puissance d'un moteur synchrone à aimant permanent est élevé et indépendant du nombre d'étages. À pleine charge, son facteur de puissance est proche de 1. Par conséquent, comparé à un moteur asynchrone, son courant moteur est plus faible, ce qui réduit la consommation de cuivre du stator et améliore son rendement. Le facteur de puissance d'un moteur asynchrone diminue avec l'augmentation du nombre d'étages. De plus, grâce à ce facteur de puissance élevé, la capacité du transformateur du moteur synchrone à aimant permanent peut être théoriquement réduite, de même que les spécifications des appareillages et câbles associés.
Date de publication : 24 mai 2024