Le moteur synchrone à aimants permanents est principalement composé d'un stator, d'un rotor et d'un carter. À l'instar des moteurs à courant alternatif classiques, le noyau du stator est feuilleté afin de réduire les pertes fer dues aux courants de Foucault et à l'hystérésis lors du fonctionnement du moteur. Les enroulements sont généralement triphasés symétriques, mais leurs paramètres diffèrent sensiblement. Le rotor se présente sous diverses formes : rotor à aimants permanents avec démarreur à cage d'écureuil, rotor à aimants permanents purs, intégrés ou montés en surface. Le noyau du rotor peut être massif ou feuilleté. Le rotor est constitué d'aimants permanents, généralement appelés acier magnétique.
En fonctionnement normal, les champs magnétiques du rotor et du stator d'un moteur à aimant permanent sont synchrones. Aucun courant induit ne circule dans le rotor, ce qui élimine les pertes par effet Joule, par hystérésis et par courants de Foucault. Il n'est donc pas nécessaire de prendre en compte le problème de la génération de chaleur due aux pertes rotoriques. Généralement, les moteurs à aimant permanent sont alimentés par des convertisseurs de fréquence dédiés, qui intègrent une fonction de démarrage progressif. De plus, étant des moteurs synchrones, leur facteur de puissance peut être ajusté à la valeur souhaitée par le biais de l'excitation. Ainsi, le facteur de puissance peut être dimensionné selon les besoins.
Du point de vue du démarrage, étant donné que les moteurs à aimants permanents sont démarrés par des alimentations à conversion de fréquence ou des convertisseurs de fréquence adaptés, le processus de démarrage des moteurs à aimants permanents est très facile à réaliser ; similaire au démarrage des moteurs à conversion de fréquence, il évite les défauts de démarrage des moteurs asynchrones à cage d'écureuil ordinaires.
En conclusion, le rendement et le facteur de puissance des moteurs à aimants permanents peuvent atteindre des niveaux très élevés. Leur structure est très simple et ils ont connu une grande popularité sur le marché au cours de la dernière décennie. Cependant, la démagnétisation est un problème inévitable pour ces moteurs. En cas de courant trop élevé ou de température excessive, la température de l'enroulement du moteur augmente brusquement et instantanément, le courant augmente lui aussi de façon exponentielle et l'aimant permanent se démagnétise rapidement. Pour éviter la destruction de l'enroulement du stator, les moteurs à aimants permanents sont équipés d'un dispositif de protection contre les surintensités. Toutefois, ce dernier conduit inévitablement à la démagnétisation et à l'arrêt du moteur.
Date de publication : 6 mai 2025