Le besoin et le désir éternels de l’ensemble du secteur des systèmes de CVC sont de créer de l’innovation et de créer de nouveaux produits et de nouvelles idées pouvant redéfinir le marché. Dans le domaine des moteurs, les moteurs synchrones à aimants permanents (PMSM) sont un choix possible à l'infini et ont donc fait l'objet d'une attention particulière dans ce domaine.
Domaines d'application de PMSM
Le PMSM est actuellement le plus répandu dans les systèmes à haute efficacité. Katrina Krites, responsable du marché de la climatisation pour les solutions commerciales et résidentielles chez Emerson, a déclaré qu'il existe sur le marché des compresseurs, des ventilateurs de condenseur à haute efficacité, des ventilateurs d'intérieur, des pompes géothermiques et des pompes à eau.
Les avantages en efficacité offerts par ces moteurs signifient qu’ils peuvent apporter une valeur ajoutée à plusieurs segments du marché.
«PMSM offre des solutions de remplacement éconergétiques aux fabricants, aux entrepreneurs, aux utilisateurs finaux et aux propriétaires», a déclaré Schamel. «Ces produits consomment très peu d'énergie, en particulier lorsque plusieurs vitesses de moteur ou performances de changement de vitesse sont nécessaires. Ces produits aident également les fabricants et les sous-traitants à respecter les exigences de la réglementation Energy Star du département de l'Énergie (DOE) des États-Unis et de l'objectif commun en matière de consommation d'énergie, requis pour bénéficier de la réduction d'installation. "
Dans ce domaine, la conception actuelle des moteurs électriques PMSM est conçue pour les applications résidentielles, y compris les applications intérieures telles que les fours et les systèmes de traitement de l'air, ainsi que les applications extérieures des climatiseurs et des pompes à chaleur.
«Le débit d'air constant est un avantage du système de climatisation n ° 1, qui fournit un débit d'air constant dans diverses conditions en raison du fonctionnement interne du moteur», a déclaré Schamel. «En utilisant des algorithmes logiciels qui peuvent être ajustés par le fabricant OEM, le moteur fournit le contenu censé être fourni, ni plus, ni moins, mais tout à fait juste. Cela signifie qu'en raison de modifications de la structure de la tuyauterie résidentielle ou commerciale, il n'y a pas de sur-soufflage à basse statique ni de perte de débit à haute statique. Vous pouvez obtenir ce dont vous avez besoin avec une soufflante à entraînement direct compacte pour optimiser le contrôle de la température. De plus, la puissance utilisée par le moteur concerne uniquement les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. Nécessaire pour les besoins du système de climatisation.
Prévision de développement PMSM
Les constructeurs sont enthousiasmés par le développement de PMSM en raison des fortes prévisions concernant le marché de l'automobile pour les cinq prochaines années.
«Nous nous attendons à ce que PMSM continue de croître dans les années à venir, notamment pour respecter les exigences réglementaires en matière d’efficacité pour les espaces commerciaux et résidentiels», a déclaré Boyd.
Krites a ajouté que tous les principaux fabricants de systèmes disposent de produits avancés utilisant la technologie PMSM. «À mesure que la technologie évolue et que les coûts diminuent, cela facilite les applications PMSM. Nous nous attendons donc à ce que PMSM soit adopté plus largement», a-t-elle déclaré.
Schamel s'attend également à ce que les règles du DOE relatives aux équipements de chauffage et de climatisation résidentiels et commerciaux stimulent la demande, tandis que les utilisateurs finaux et les services publics souhaitent réduire la consommation d'énergie, ce qui rend le PMSM plus populaire.
En fait, le DOE (Département de l’énergie des États-Unis) a récemment publié un règlement final sur la certification, la conformité, l’étiquetage et l’application des moteurs électriques et des petits moteurs. Selon le US Department of Energy, des modifications sont en cours afin de se conformer aux exigences de certification, de conformité et d'application de la loi pour tous les autres produits et équipements concernés. Les règles adoptées par la règle contiennent également des plans d'échantillonnage, des exigences de certification, des exigences en matière de méthodes de détermination de l'efficacité de remplacement et des règles de mise en œuvre spécifiques pour les moteurs électriques et les petits moteurs.
"Les règles du département de l'Énergie des États-Unis ont vraiment suscité l'intérêt et la notoriété de ces produits", a déclaré Schamel. "Cette prise de conscience accrue permet non seulement aux utilisateurs de mieux comprendre le potentiel d'économie d'énergie de ces conceptions, mais également de mieux contrôler la température et l'humidité, de réduire les niveaux sonores, de garantir un flux d'air constant, une meilleure filtration et d'autres avantages."
Boyd a souligné que la technologie PMSM se développe également dans des applications de niche et de transport. «De plus, une microélectronique plus rapide et des disques plus efficaces pourraient accroître l’adoption en réduisant les coûts», a-t-il déclaré. "Compte tenu du coût supplémentaire de l'efficacité, il pourrait y avoir des limites quant à l'utilisation future de cette technologie."
L’un des objectifs intéressants de l’avenir de PMSM serait peut-être de faire en sorte que les gens s’inquiètent des coûts et de la fourniture d’aimants en terres rares. Selon M. Schamel, l’un des avantages des PMSM est qu’ils fonctionnent avec des aimants en ferrite.
"Le principal inconvénient des aimants en ferrite est qu'ils ne produisent pas une densité de flux magnétique aussi grande que les aimants en terres rares montés à la surface de l'ensemble rotor, ce qui entraîne une densité de couple plus faible." Développé par Nidec La prochaine génération de PMSM dans l'industrie du CVC utilisera la technologie des rotors à rayons. Cette nouvelle technologie de rotor utilise des aimants en ferrite à faible coût et a tendance à avoir une densité de couple plus élevée que les ensembles de rotor à montage en surface conventionnels, ce qui se traduit par une construction de moteur moins coûteuse.
Cependant, la technologie elle-même continuera d'évoluer et de se développer, et la sensibilisation des clients à ce produit évolue.
"En plus de réduire la consommation d'énergie, ces produits ont également des capacités de vitesse variable pour d'autres avantages, notamment un contrôle constant de la température, un contrôle amélioré de l'humidité, des niveaux sonores plus faibles, un flux d'air constant et une meilleure filtration de l'air." Tous ces avantages continueront à croissance de PMSM.
"La technologie PMSM existe depuis longtemps et est de plus en plus utilisée dans l'industrie du CVCR", a déclaré M. Krites. «Les équipementiers comprennent cette technologie et l'utilisent dans les éoliennes et les compresseurs depuis de nombreuses années. Les entrepreneurs reconnaissent l'efficacité. Les avantages, et ressemblent de plus en plus à des diagnostics avancés, mais ne semblent pas comprendre la technologie elle-même.
