LES MOTEURS SYNCHRONES PERMETTENT DE

LES MOTEURS SYNCHRONES PERMETTENT DE RÉALISER DES
ÉCONOMIES D’ÉNERGIE POUR UNE RENTABILITÉ RAPIDE DANS
LES APPLICATIONS DE FORTE CHARGE ET PUISSANCE ÉLEVÉE
… DÉCLARE M AREK LUKASZCZYK, DE WEG UK.
Grâce à leur capacité à réduire les coûts d'énergie électrique et à améliorer le
l'efficacité énergétique du système d'entraînement par la correction du facteur de
puissance au niveau du réseau électrique, les moteurs synchrones sont de plus en
plus utilisés pour les applications à puissance et à charge élevées. En raison de la
taille et de la nature des applications dans lesquelles les moteurs synchrones sont
utilisés, des économies d'énergie considérables peuvent être réalisées et permettent
le plus souvent une rentabilisation rapide des moteurs. Une fois les coûts d'achat
amortis les économies réalisées permettent de réduire les coûts d'exploitation de
l'utilisateur.
En plus d'assurer un niveau de rendement élevé dans les applications qui nécessitent
la correction du facteur de puissance, les moteurs synchrones conservent un couple
élevé et une vitesse constante lors de la variation de la charge, réduisant ainsi les
coûts de fonctionnement et de maintenance. Ces avantages expliquent l'utilisation de
ces moteurs dans les applications les plus diverses, notamment les broyeurs, les
concasseurs et les convoyeurs à bande pour l'exploitation minière et dans les carrières
; les ventilateurs, les pompes et les compresseurs des usines sidérurgiques ; les
extrudeuses de pâte à papier ; les déchiqueteuses et les écorceuses utilisées dans le
traitement du bois ; les pompes des systèmes d'eaux d'égout ; les grands
compresseurs et ventilateurs des applications chimiques et pétrochimiques ; les
broyeurs et les concasseurs des cimenteries et les pompes d'injection d'eau des
plates-formes pétrolières flottantes.
Grâce à leur niveau de rendement élevé, à leur taille réduite et à leur puissance
nominale élevée, les moteurs synchrones peuvent remplacer les moteurs CC dans les
applications haute performance. Par ailleurs, dans bien des cas il est possible d'utiliser
un moteur avec des valeurs de couple plus faibles par rapport aux valeurs standard.
Ceci favorise une diminution du courant de démarrage du moteur, causant ainsi moins
de perturbation sur le réseau électrique, tout en réduisant les contraintes mécaniques
sur les bobinages.
Les moteurs synchrones offrent un meilleur rendement et une meilleure précision de
vitesse que les moteurs asynchrones, mais leur conception est plus complexe. Jusqu'à
10 kilowatts et en raison d'une fabrication plus simple, les moteurs asynchrones sont
moins chers pour une puissance donnée. Au-delà de cette limite, le rendement élevé
des moteurs synchrones garantit des coûts d'exploitation inférieurs.
Le rendement supérieur des moteurs synchrones provient de leur plus grande capacité
à convertir l'énergie électrique en puissance mécanique. En outre, ils peuvent être
conçus pour fonctionner de manière extrêmement efficace sur une plage étendue de
vitesse, tout en assurant un gain d'énergie important pour une grande variété de
charges. Pour les applications qui nécessitent un couple élevé (broyeurs, extrudeuses,
etc.), le couple de décrochage avec les moteurs synchrones peut être cinq fois
supérieur au couple nominal.
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Les moteurs synchrones offrent l'avantage supplémentaire de pouvoir améliorer la
stabilité dans les applications à variateur de fréquence. Les moteurs synchrones à
vitesse variable sont recommandés pour les applications à couple élevé, vitesse faible
et grande plage de variation de vitesse. Selon la charge et les caractéristiques
environnementales, la construction du moteur pour ces applications peut être avec ou
sans balais. Ces moteurs sont conçus pour fonctionner dans n'importe quelle plage de
vitesse, de zéro à la vitesse maximale, en garantissant une stabilité en vitesse
indépendamment de la variation de charge, ce qui constitue un facteur d'une
importance capitale pour les équipements tels que les laminoirs, les extrudeuses de
plastique, etc.
Les réductions des frais de fonctionnement générées au jour le jour par les moteurs
synchrones s'accompagnent de réductions des coûts de maintenance sur les modèles
sans balais. Ces moteurs étant fabriqués sans balais ni bagues collectrices, la
maintenance est des plus réduites puisque l'on supprime le contrôle et le nettoyage de
ces composants.
Les moteurs synchrones utilisent une source de courant continu pour alimenter
l'enroulement de champ (enroulement au rotor), par le biais d'une excitatrice tournante
sans balais (sur les versions brushless), ou d'une excitatrice statique sur les moteurs à
balais. Les moteurs synchrones WEG avec des excitatrices statiques sont équipés de
bagues collectrices et de balais qui permettant l'alimentation des pôles du rotor à
travers un collecteur. L'alimentation électrique CC pour les pôles provient d'un
convertisseur CA/CC et d'un contrôleur statique. L'excitatrice statique est très utilisée
dans les applications avec variateurs de fréquence.
Les moteurs synchrones WEG avec système d'excitation sans balais sont dotés d'une
excitatrice tournante, installée normalement à l'arrière du moteur. Selon le
fonctionnement du moteur, il s'agit d'une excitatrice avec une alimentation CC ou avec
une alimentation CA sur le stator.
À propos des moteurs synchrones WEG
WEG conçoit et fabrique des moteurs synchrones jusqu'à 20 MW, destinés aux
applications industrielles usuelles, ainsi que des versions pour atmosphères
dangereuses (inflammables), à la fois à terre et en mer. Les moteurs pour zones
dangereuses sont fournis avec différents niveaux de protection, notamment Ex-n (antiétincelant) et Ex-p (pressurisé), et répondent aux exigences des normes nationales et
internationales. De plus ils sont testés et agréés par des organismes de certification
mondiaux dont API, NEMA, CEI, CSA, BVQI, NBR, ABS et DNV.
À propos de WEG
WEG - l’un des plus grands fournisseurs à succès au monde de moteurs électriques et
d’équipements de contrôle connexes, spécialisé dans les moteurs à haut rendement et
les systèmes développés pour des applications industrielles spécifiques.
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