Différence entre le moteur à courant continu sans balais et le moteur synchrone à aimant permanent

Le moteur à courant continu sans balais (BLDC) et le moteur synchrone à aimant permanent (PMSM) sont deux types de moteurs largement utilisés dans le domaine des moteurs électriques modernes. Bien qu’ils soient similaires à bien des égards, il existe néanmoins des différences importantes entre eux. Cet article fournira une comparaison détaillée, détaillée et méticuleuse de ces deux types de moteurs sous les aspects suivants.
Principe et structure
Moteur CC sans balais :
Le moteur à courant continu sans balais est basé sur le champ magnétique rotatif formé par la communication de potentiel magnétique à l'extrémité de l'arbre et commute de manière synchrone à travers le pôle d'induction pour entraîner le mouvement du rotor. Sa structure est constituée d'un rotor formé d'aimants permanents, d'un stator enveloppé de bobines et d'un capteur de position. En changeant la direction et l'amplitude du courant, le mouvement du rotor peut être contrôlé.
Moteur synchrone à aimant permanent :
Les moteurs synchrones à aimants permanents génèrent un couple pour entraîner le mouvement du rotor en fonction de l'interaction entre le potentiel magnétique du stator et du rotor. Le rotor génère un champ magnétique tournant grâce à des aimants permanents, tandis que les bobines du stator génèrent un champ magnétique excitant. L'interaction entre deux champs magnétiques provoque le mouvement du rotor. La structure d'un moteur synchrone à aimant permanent est similaire à celle d'un moteur à courant continu sans balais, mais la différence est que la bobine de stator du moteur à courant continu sans balais est utilisée pour assister le champ magnétique, tandis que la bobine de stator du moteur synchrone à aimant permanent est utilisée. utilisé pour générer le champ magnétique d’excitation.
mode de contrôle
Moteur CC sans balais :
Le contrôle des moteurs à courant continu sans balais comprend principalement deux méthodes : le retour du capteur Hall et le contrôle de la force contre-électromotrice. La méthode de rétroaction des capteurs Hall détermine le moment de la commutation en détectant la position du rotor et contrôle la direction et l'amplitude du courant. Le procédé de contrôle de la force contre-électromotrice est contrôlé en estimant la position du rotor et en mesurant la force contre-électromotrice de la bobine d'induit. Cette méthode de contrôle peut atteindre un rendement élevé et un couple de sortie élevé.
Moteur synchrone à aimant permanent :
Les méthodes de contrôle des moteurs synchrones à aimants permanents comprennent principalement le contrôle du courant et le contrôle orienté champ. La méthode de contrôle du courant contrôle le couple et la vitesse de sortie du moteur en mesurant le courant. La méthode de contrôle de l'orientation du champ magnétique contrôle le courant en estimant la position du rotor et en mesurant la force contre-électromotrice du rotor, obtenant ainsi un contrôle et une réponse plus précis.
Densité de puissance et efficacité
Moteur CC sans balais :
Les moteurs à courant continu sans balais ont une densité de puissance et un rendement élevés. En raison de sa structure simple et de l’absence de problèmes de balais et d’usure des balais, il peut atteindre une puissance de sortie élevée. Pendant ce temps, les moteurs à courant continu sans balais adoptent un contrôle de la force électromotrice, ce qui peut réduire les pertes de cuivre et de fer et obtenir un fonctionnement à haut rendement.
Moteur synchrone à aimant permanent :
La densité de puissance des moteurs synchrones à aimants permanents est relativement élevée, mais leur rendement est relativement faible. En raison de sa structure complexe, il est nécessaire de maintenir le champ magnétique d’excitation de la bobine du stator, ce qui entraîne des pertes de cuivre et de fer. De plus, du fait de la présence d’un champ magnétique tournant, des pertes supplémentaires par courants de Foucault sont également générées. Cependant, en optimisant les stratégies de contrôle et en améliorant la technologie des matériaux, l'efficacité des moteurs synchrones à aimants permanents peut être améliorée.
Caractéristiques de réponse et plage de contrôle
Moteur CC sans balais :
Les moteurs CC sans balais ont de bonnes caractéristiques de réponse et une large plage de contrôle. Son rotor étant composé d'aimants permanents, l'inertie du rotor est faible et la vitesse de réponse est rapide. Parallèlement, les moteurs à courant continu sans balais peuvent obtenir un contrôle précis en ajustant l'amplitude et la direction du courant pour répondre aux différentes exigences opérationnelles.
Moteur synchrone à aimant permanent :
Les caractéristiques de réponse des moteurs synchrones à aimants permanents sont relativement médiocres et la plage de contrôle est étroite. En raison de la grande inertie du rotor, la vitesse de réponse du rotor est lente. De plus, le contrôle des moteurs synchrones à aimants permanents est relativement complexe, nécessitant une estimation précise de la position du rotor et de la force contre-électromotrice pour obtenir un contrôle précis.
En résumé, il existe des différences significatives entre les moteurs à courant continu sans balais et les moteurs synchrones à aimants permanents en termes de principes et de structures, de méthodes de contrôle, de densité de puissance et d'efficacité, ainsi que de caractéristiques de réponse et de plages de contrôle. Pour différentes exigences d'application, des types de moteurs appropriés peuvent être sélectionnés. Les moteurs CC sans balais conviennent aux applications avec une puissance de sortie élevée et un contrôle précis, tandis que les moteurs synchrones à aimants permanents conviennent aux applications avec une densité de puissance élevée et une large plage de contrôle.