Un moteur à entraînement direct à aimants permanents (PMDD) est une conception de moteur électrique avancée qui intègre des aimants permanents sur le rotor et fonctionne sans boîte de vitesses. Dans cette configuration, le rotor est directement couplé à la charge, permettant une production de couple très efficace. Les principaux avantages comprennent une efficacité et une densité de puissance élevées grâce à la réduction des pertes mécaniques, d'excellentes performances de couple à basse vitesse et une fiabilité accrue avec un minimum d'entretien (car il n'y a ni engrenages ni balais). Sa structure compacte et simple contribue également à un fonctionnement silencieux et à un contrôle précis de la vitesse.
2 Fonctions principales
Caractéristiques principales : L'arbre de sortie du moteur est directement relié à la charge, éliminant complètement les dispositifs traditionnels de réduction de vitesse et de transmission mécanique tels que les boîtes de vitesses, les courroies, les chaînes et les accouplements.
Résultat : La structure du système a été grandement simplifiée, passant d'un système mécanique complexe à un système de contrôle électronique simple.
Entraînement direct
Couple élevé à basse vitesse
Caractéristiques principales : Le moteur lui-même est conçu pour fonctionner à basse vitesse tout en fournissant un couple énorme.
Résultat : Il répond parfaitement aux exigences de "basse vitesse, charge lourde" de nombreux équipements industriels, éliminant le besoin d'un réducteur pour "réduire la vitesse et amplifier le couple".
Couple élevé à basse vitesse
Caractéristiques principales : Le rotor est excité par des aimants permanents au néodyme-fer-bore haute performance, éliminant le besoin de courant pour générer un champ magnétique. La vitesse du rotor est strictement synchronisée avec la vitesse du champ magnétique tournant du stator.
Résultat : Il offre d'excellentes performances avec un rendement élevé, un facteur de puissance élevé et une densité de puissance élevée.
3 avantages clés
1) Efficacité énergétique exceptionnelle et effet d'économie d'énergie remarquable
2) Structure simplifiée, fiabilité extrêmement élevée et coût de maintenance extrêmement faible
Haute fiabilité : En éliminant les pièces vulnérables telles que les boîtes de vitesses, les roulements et les lubrifiants, les défaillances mécaniques telles que les fuites d'huile, l'usure des engrenages, les dents cassées et le glissement/la rupture des courroies sont fondamentalement évitées. Seul le roulement du moteur reste comme point de défaillance principal, réalisant un saut qualitatif en matière de fiabilité.
Sans entretien/entretien minimum : Pas besoin de remplacer régulièrement l'huile de lubrification, la graisse et les pièces mécaniques, ce qui réduit considérablement la charge de travail de maintenance et les coûts de gestion, particulièrement adapté aux environnements difficiles (tels que les mines, les environnements poussiéreux) ou aux endroits difficiles d'accès (tels que les hautes altitudes, les souterrains).
Haute fiabilité : En éliminant les pièces vulnérables telles que les boîtes de vitesses, les roulements et les lubrifiants, les défaillances mécaniques telles que les fuites d'huile, l'usure des engrenages, les dents cassées et le patinage/la rupture des courroies sont fondamentalement évitées. Seul le roulement du moteur reste comme point de défaillance principal, réalisant un saut qualitatif en matière de fiabilité.
Sans entretien/entretien minimal : Pas besoin de remplacer régulièrement l'huile lubrifiante, la graisse et les pièces mécaniques, ce qui réduit considérablement la charge de travail de maintenance et les coûts de gestion, particulièrement adapté aux environnements difficiles (tels que les mines, les environnements poussiéreux) ou aux endroits difficiles d'accès (tels que les hautes altitudes, les souterrains).
3) Haute précision de contrôle et réponse dynamique rapide
Positionnement de haute précision : L'entraînement direct élimine le jeu inhérent, la déformation élastique et les erreurs de transmission des engrenages. Combiné à des transmissions haute performance, il peut atteindre une précision de positionnement, une répétabilité et une fluidité de mouvement extrêmement élevées, répondant aux exigences du contrôle de précision (telles que les tables rotatives CNC).
Performances dynamiques exceptionnelles : réponse rapide du couple et forte capacité de surcharge. L'arbre moteur est directement accouplé à la charge, ce qui se traduit par une rigidité système élevée et des caractéristiques de réponse dynamique dépassant de loin celles des systèmes avec des transmissions à réducteurs organiques.
4) Fonctionne en douceur avec peu de bruit et de vibrations
Faible bruit : Il n'y a pas d'impact ni de bruit dû à l'engrènement des engrenages, ce qui rend le fonctionnement très silencieux. Le bruit est généralement réduit de plus de 10 à 20 dB, améliorant ainsi l'environnement de travail.
Faibles vibrations : Une faible pulsation de couple et une transmission fluide réduisent les effets néfastes des vibrations sur la fondation de l'équipement et la qualité de la pièce traitée.
5) Le système a une structure compacte et une disposition flexible
Gain de place : Bien que le moteur lui-même puisse sembler plus grand, le système d'entraînement global prend généralement moins de place et est plus petit car la boîte de vitesses encombrante est éliminée.
Disposition flexible : Le moteur peut être conçu sous diverses formes telles que rotor interne ou rotor externe, ce qui permet une intégration plus facile dans les équipements (tels que les moteurs de moyeu, les moteurs de tambour) et autorise une conception de structure mécanique innovante.
4 Inconvénients et défis
1) Coût initial plus élevé : Le coût d'achat unique est généralement plus élevé que l'option « moteur asynchrone + réducteur ».
2) Seuil technique élevé : Il nécessite une intégration étroite de la conception du moteur et de la technologie de contrôle, ce qui impose des exigences techniques plus élevées aux concepteurs et aux utilisateurs.
3) Taille et poids : Pour produire un couple élevé, le corps du moteur a généralement un diamètre plus important et peut avoir des exigences spéciales en matière d'espace d'installation et de transport.
4) Risque de démagnétisation : Les aimants permanents risquent de se démagnétiser en cas de surchauffe extrême ou de surintensité, nécessitant une bonne gestion thermique et une protection de contrôle.