Le marché des moteurs électriques industriels connaît une croissance rapide et devrait atteindre une valeur de 150 milliards de dollars d’ici 2020.
Afin de rester compétitif dans ce secteur, il est important d’optimiser la conception et la fabrication des moteurs à haut rendement.
Dans cet article de blog, nous discuterons des dernières tendances en matière de production de moteurs électriques industriels et de la manière d'optimiser les moteurs à haut rendement pour votre entreprise.
Si vous souhaitez passer une commande professionnelle, veuillez nous envoyer une demande.
Dongchun motor propose une large gamme de moteurs électriques utilisés dans diverses industries telles que les transports, les infrastructures et la construction.
Ces dernières années, avec le développement de l’électronique de puissance, de la technologie informatique et de la théorie du contrôle, le marché mondial des moteurs électriques industriels s’est considérablement développé.
Avec l'émergence des matériaux à aimants permanents de terres rares et des composites magnétiques, divers nouveaux moteurs spéciaux à haut rendement sont apparus les uns après les autres.
Alors que la communauté internationale attache une importance croissante à la conservation de l'énergie, à la protection de l'environnement et au développement durable, la production de moteurs à haut rendement est devenue la direction du développement des moteurs industriels mondiaux.
Dans le contexte de la réduction de la consommation d'énergie mondiale, des politiques à haut rendement et d'économie d'énergie ont été introduites pour promouvoir davantage le développement accéléré de l'industrie mondiale de la fabrication de moteurs industriels.
Transformation de l'industrie automobile vers l'intelligence et les économies d'énergie
À l'heure actuelle, la technologie des moteurs électriques basse tension ordinaires est relativement mature, mais il existe encore plus de seuils techniques dans les domaines des moteurs électriques haute tension haute puissance, des moteurs électriques pour des applications environnementales spéciales et des moteurs électriques à très haut rendement.
La tendance globale de développement du marché automobile mondial se manifeste principalement dans les points suivants :
l'industrie évolue vers l'intelligence et l'intégration.
La fabrication traditionnelle de moteurs a réalisé la fertilisation croisée de la technologie électronique avancée et de la technologie de contrôle intelligent.
L'avenir de l'utilisation industrielle des systèmes de moteur de petite et moyenne taille, le développement continu, l'optimisation de la technologie de contrôle intelligente, pour réaliser le contrôle du système moteur, la détection, l'entraînement et d'autres fonctions de conception et de fabrication intégrées, est la tendance de développement de l'électricité industrie automobile.
Fabrication de moteurs électriques vers la différenciation, la spécialisation, le haut rendement, la direction des économies d'énergie
Les produits de moteurs électriques sont largement utilisés dans divers domaines tels que l'énergie, les transports, le pétrole, l'industrie chimique, la métallurgie, l'exploitation minière et la construction.
Avec l'approfondissement de l'économie mondiale et l'amélioration continue du niveau de la science et de la technologie, la situation selon laquelle le même type de moteur était utilisé pour différentes natures et différentes occasions en même temps dans le passé est en train de disparaître, et le moteur électrique les produits évoluent progressivement dans le sens du professionnalisme, de la différenciation et de la spécialisation.
Ces dernières années, la politique mondiale de protection de l'environnement a mis en évidence une orientation politique claire pour améliorer l'efficacité des moteurs électriques et de leurs systèmes de contrôle. Par conséquent, l'industrie des moteurs électriques doit accélérer la transformation économe en énergie des équipements de production existants, promouvoir un processus de production écologique à haut rendement, développer une nouvelle génération de moteurs électriques à économie d'énergie, de systèmes de moteurs électriques et de produits de contrôle, tester les équipements, améliorer la technique système standard de moteurs et de systèmes électriques, et s'efforcer d'améliorer la compétitivité de base des produits de moteurs et de systèmes électriques.
Conception optimisée et sélection des matériaux des moteurs électriques économes en énergie
Les moteurs électriques économes en énergie utilisent des matériaux de haute qualité et une conception optimisée pour atteindre un rendement plus élevé.
Par exemple, plus la teneur en aluminium du rotor est élevée, plus le facteur de remplissage des fentes du stator est élevé et plus les pertes de résistance sont faibles.
La structure optimisée du rotor et l'entrefer rotor-stator réduisent les pertes de charge parasites.
La conception améliorée du ventilateur de refroidissement minimise les pertes de résistance au vent pour le refroidissement du moteur électrique, et des piles d'acier de meilleure qualité et plus fines sont utilisées pour les noyaux du rotor et du stator afin de réduire considérablement les pertes de magnétisation.
Optimiser la taille des tôles du stator et du rotor et la qualité de l'acier utilisé dans celles-ci
Les pertes par hystérésis et les pertes par courants de Foucault sont appelées pertes dans le noyau, et environ 20 % des pertes totales sont causées par les courants de Foucault et la saturation du noyau.
Les courants de Foucault générés dans les tôles se déplacent par rapport au champ magnétique changeant, entraînant des pertes de puissance importantes.
Les noyaux de stator empilés réduisent les pertes par courants de Foucault et, en fonction de la masse de fer, de la résistivité, de la densité, de l'épaisseur, de la fréquence et de la densité de flux, les pertes par courants de Foucault peuvent être minimisées avec davantage d'empilements.
Les pertes par hystérésis sont générées dans le circuit magnétique lorsque le flux change constamment.
La plupart des matériaux de charge utilisés dans les moteurs électriques sont des aciers utilisés dans les noyaux du stator et du rotor, et la densité de flux et les pertes dans le noyau sont minimisées en réduisant l'épaisseur des tôles.
Les pertes par hystérésis peuvent être réduites en recuit une meilleure qualité d'acier pour les stratifications afin de modifier la structure des grains pour une magnétisation plus facile.
Les pertes par courants de Foucault sont réduites en augmentant la résistivité de l'acier contenant du silicium, mais la teneur en silicium augmente l'usure de la matrice pendant l'emboutissage car elle augmente la dureté de l'acier.
Les cristaux d'acier endommagés lors de l'emboutissage réduisent considérablement la qualité magnétique du volume affecté.
Le recuit aplatit l'empilement et recristallise les cristaux endommagés pendant le processus d'emboutissage, étendant ainsi une fine épaisseur de feuille dans l'empilement.
Stratification du stator par procédé de bain de trempage
L'imprégnation du stator renforce l'isolation électrique de l'enroulement du stator contre les produits chimiques ou les influences environnementales difficiles et améliore la dissipation thermique.
Des plastiques thermodurcissables comprenant des résines époxy, des résines phénoliques et des polyesters sont utilisés pour imprégner le stator.
L'immersion est l'immersion du stator dans la résine pendant une période plus longue pour assurer une pénétration et une protection optimales.
Une autre méthode d'imprégnation est connue sous le nom de pression sous vide, qui utilise un réservoir qui est d'abord mis sous vide puis mis sous pression pour permettre la pénétration du stator.
Réaliser l'extraction des poches d'air des bobinages électriques améliore la conductivité thermique des bobinages.
Optimiser la conception du réservoir du stator pour maximiser le volume de cuivre insérable
Le taux de remplissage des fentes affecte dans une certaine mesure la masse de l'enroulement du stator.
Un faible taux de remplissage des fentes entraîne 60 % des pertes totales, donc afin de réduire les pertes totales, la masse de l'enroulement du stator doit être plus grande, réduisant ainsi la résistance.
Par rapport aux moteurs à rendement standard, les moteurs électriques à haut rendement contiennent plus de 20 % de cuivre supplémentaire et les enroulements isolés du stator sont placés dans des fentes dans la tôle d'acier.
La section transversale doit être suffisamment grande pour répondre à la puissance nominale du moteur électrique. Généralement, les moteurs à induction utilisent des fentes de stator ouvertes ou semi-fermées.
Dans une fente semi-fermée, l'ouverture de la fente est beaucoup plus petite que la largeur de la fente, ce qui rend la fabrication du bobinage plus difficile et plus longue que dans une fente ouverte.
Le nombre d'emplacements de stator doit être sélectionné lors de la phase de conception, car ce nombre affecte le poids, le coût et les caractéristiques de fonctionnement.
Les avantages des fentes électriques supplémentaires sont une résistance aux fuites réduite, des pertes de pulsation dentaire réduites et une capacité de surcharge améliorée. Les inconvénients d'un plus grand nombre d'encoches de stator électrique sont un coût accru, un poids accru, un courant de magnétisation accru, des pertes de fer accrues, un refroidissement médiocre, une élévation de température accrue et une efficacité réduite.
Moulage sous pression du rotor en aluminium pur de haute qualité
Un rotor conçu sur mesure maximise le couple de démarrage, réduit la résistance des conducteurs et augmente l'efficacité.
La plupart des rotors de moteurs à induction sont en cage d’écureuil. Ils sont robustes, simples et moins chers, mais ils ont un couple de démarrage plus faible.
Les rotors en cuivre améliorent l'efficacité, mais sont à la fois difficiles et coûteux à fabriquer.
Entrefer optimal entre le rotor et le stator
L'entrefer est la distance radiale entre le rotor et le stator d'un moteur dans un moteur électrique radial standard.
Afin d’améliorer l’efficacité de la conception, l’entrefer optimal doit être maintenu.
Les dimensions de l'entrefer concernent la conception du stator, du rotor, du carter du moteur électrique et des roulements.
Tous ces éléments affectent l’alignement précis des arbres du stator et du rotor.
Utilisation de fil émaillé électromagnétique haute performance
L'aimant ou le fil émaillé est un fil de cuivre ou d'aluminium raffiné par électrolyse qui a été entièrement recuit et recouvert d'une ou plusieurs couches d'isolation.
Par exemple, des fils avec un total de 12 couches d'isolation sont utilisés. Les films isolants typiques, qui augmentent avec la plage de température, sont le polyéthylène, le polyuréthane, le polyester et le polyimide jusqu'à 250°C.
Un fil magnétique rectangulaire ou carré plus épais est enveloppé d'un ruban de polyimide ou de fibre de verre à haute température, utilisant plus de cuivre, et des barres conductrices et des conducteurs plus grands augmentent la section transversale des enroulements du stator et du rotor, ce qui réduit la résistance de l'enroulement et diminue les pertes dues au courant, et les enroulements de stator de moteur électrique à haut rendement contiennent généralement 20 % de cuivre en plus.
Le moteur électrique se compose de nombreuses pièces, chaque pièce offre des propriétés structurelles et fonctionnelles différentes, ce qui entraîne différentes fonctions dans le système moteur, et chaque pièce offre des avantages et des inconvénients fonctionnels qui affectent finalement les performances d'entrée du moteur.
En optimisant les performances de chaque composant du moteur électrique, les performances du moteur électrique sont finalement optimisées.
Conclusion
At present, the electric motor manufacturing industry is gradually changing from "big and complete" to "specialization and intensification" to cope with the globalized market competition.
À l'avenir, poussés par la politique de protection de l'environnement à faible émission de carbone, les moteurs industriels seront pleinement développés vers l'économie d'énergie verte.
Le moteur Dongchun est un fabricant de moteurs électriques en Chine, qui se concentre sur les moteurs à haut rendement.
Bienvenue à nous contacter pour obtenir un devis gratuit.
