Principe de fonctionnement et tendances de développement des moteurs électriques

Les moteurs électriques, qui convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique, se retrouvent dans de nombreuses applications, notamment les utilisations industrielles, les transports, les produits de consommation et les applications médicales. Bien que l'on considère les nombreux types de moteurs électriques, il est juste de dire que le principe de conversion de l'énergie électrique est similaire pour tous les moteurs, à savoir l'induction magnétique.

Un moteur à courant alternatif (CA) est un moteur simple où il y a un enroulement de stator alimenté, produisant un champ magnétique tournant dans la partie fixe du noyau. Le champ magnétique tournant induira un courant dans le rotor, ce qui produit un couple dans le rotor grâce à l'interaction du courant du rotor et du champ magnétique du stator, ce qui permet d'entraîner le rotor à tourner. Les moteurs à courant continu (CC) changent la direction du courant du rotor, à des points spécifiques, en utilisant un commutateur afin de produire une force de rotation continue sur le rotor, ce qui crée une vitesse de machine constante et fixe.

Alors que notre société devient plus avancée sur le plan technologique, les conceptions des moteurs deviennent également plus optimisées, développant des moteurs à haut rendement et écoénergétiques, notamment les moteurs synchrones à aimants permanents, les moteurs à courant continu sans balais et les moteurs à réluctance variable, qui sont en bonne concurrence et sont écoénergétiques, ont une bonne réponse dynamique et des rapports puissance/poids dans les véhicules électriques, la fabrication intelligente et les systèmes d'énergie renouvelable.

Dans le développement continu de la technologie des moteurs, plusieurs opportunités émergeront et les orientations importantes seront les suivantes :

1. Haut rendement et économie d'énergie : Nous voyons les moteurs augmenter en efficacité, diminuant ainsi la quantité d'énergie consommée et contribuant à atteindre les objectifs de neutralité carbone.

2. Contrôle intelligent : Les moteurs peuvent intégrer des capteurs et des systèmes d'intelligence artificielle pour en faire une machine intelligente capable de réagir aux situations et de prévoir la maintenance.

3. Intégration et poids : De nouveaux matériaux et procédés de fabrication permettront de concevoir des moteurs avec une plus grande densité de puissance et des facteurs de forme plus petits, qui peuvent également être conçus pour réduire le poids résultant.

4. Durabilité environnementale : Les moteurs peuvent intégrer des matériaux durables et recyclables avec moins de déchets pendant la production, la fabrication et l'utilisation.

L'industrie moderne s'appuyant fortement sur les moteurs électriques en tant que source d'énergie essentielle dans les systèmes, les moteurs joueront un rôle de plus en plus important dans les tendances futures vers un développement intelligent et durable.