Consultants en Machines Électriques

Pour les ingénieurs chargés de créer et d’évaluer des structures 3D / 2D, telles que des moteurs, des actionneurs, des transformateurs et d’autres dispositifs électriques et électromécaniques, ANSYS Maxwell est un programme complet de simulation de champ électromagnétique.

EEE signifie Génie électrique et électronique.

• Les machines électriques, qui comprennent les moteurs électriques, les générateurs électriques et d’autres dispositifs qui utilisent des forces électromagnétiques, sont désignées comme telles dans le sujet de l’EEE.
• L’EEE se concentre sur l’utilisation de l’électricité pour transférer des informations, tandis que l’EE (génie électrique) se préoccupe de l’utilisation de l’électricité pour transmettre de l’énergie.

L’électricité et l’électronique sont deux domaines différents; l’un est uniquement basé sur l’électricité, tandis que l’autre, l’EEE, combine les deux. EE L’ingénierie électronique étudie les systèmes électroniques à petite échelle, tels que les ordinateurs et les circuits intégrés, tandis que le génie électrique se concentre sur les problèmes liés à l’électricité à grande échelle, à la transmission de puissance et au contrôle du moteur.

La conception électromagnétique, la conception thermique, la conception structurelle, la conception multi-physique, la conception de matériaux et la conception de processus de fabrication sont quelques-unes des méthodologies de conception générales qui peuvent être utilisées dans une variété de disciplines et de domaines.

Les machines électriques ont subi des progrès importants tout au long du siècle dernier. L’expansion des applications de conception et de contrôle dans de nouveaux domaines est rendue possible par de nouveaux concepts.

Ils sont considérés comme des pièces cruciales dans une variété de contextes industriels, y compris ceux impliquant des systèmes électriques, des industries, des centrales électriques, des véhicules électriques et des appareils résidentiels.

Variété de Machine Électrique

Les machines électriques se présentent sous diverses formes. Quelques exemples incluent les machines synchrones, les machines à induction, les transformateurs, les machines à courant continu (DC) et les machines synchrones à réluctance.

Lorsque l’électricité est produite, transmise et utilisée, les machines électriques font partie du processus de conversion d’énergie. Dans une centrale électrique, un turbogénérateur transforme l’énergie produite par la combustion du charbon, du gaz naturel, etc. en énergie électrique qui est envoyée aux clients, comme les moteurs qui alimentent les machines dans les maisons, les entreprises et les systèmes de transport.

Les machines électriques rotatives sont pertinentes pour la majorité des applications. Étant donné que la direction de l’énergie d’une machine électrique est réversible, la machine électrique rotative peut fonctionner sans nécessiter de modifications de construction en tant que moteur ou générateur.  Nos consultants en machines électriques peuvent aider votre équipe d’ingénierie dans ce processus.

Les méthodes modernes de conception de machines électriques comprennent:

• Conception assistée par ordinateur (CAO).
• Définition et représentation du système.
• Spécification du paramètre de la machine.
• Sélection de la procédure de solution.

Considérations Opérationnelles

La conception de tout système doit prendre en compte des facteurs tels que la précision des prévisions, le coût, la qualité et le délai d’exécution.

Une conception implique essentiellement le calcul des poids, des exigences matérielles, des caractéristiques de sortie et des performances conformes aux normes internationales prédéterminées. Cela implique également le calcul des dimensions de divers éléments et composants de la machine.

En raison de la possibilité que les paramètres calculés ne correspondent pas aux performances finales testées, la conception doit être fixée tout en tenant compte de l’analyse de conception et de l’expérience d’exploitation antérieure de ces machines.

L’approche pratique dans le cas de machines plus grandes consiste à créer un programme informatique pour la conception globale, en intégrant les paramètres des contraintes, et à exécuter le programme pour de nombreuses possibilités avant de choisir la conception choisie.

Même si la conception finale peut satisfaire à toutes les exigences nécessaires, elle n’a pas besoin d’être la meilleure en termes de poids, de coût et de certains facteurs de performance des matériaux actifs tels que l’efficacité, l’augmentation de la température, etc.

Nos consultants en machines électriques peuvent aider votre équipe d’ingénierie dans ce processus.

Le transformateur est l’appareil électrique avec la plus grande efficacité. L’efficacité du transformateur est supérieure à 95%. L’autotransformateur fonctionne à une efficacité proche de 98%.

Le manque de pièces mobiles rend les transformateurs supérieurs aux machines à courant alternatif ou à courant continu. Les pertes sont ainsi réduites. Une plus grande efficacité est ainsi atteinte.

Étant donné qu’ils doivent faire face à plusieurs pertes, telles que la perte de cœur, la perte de cuivre, le frottement, la perte de vent, etc., qui consomment une partie importante des alimentations de la machine, les moteurs à courant alternatif et à courant continu ne sont généralement pas très efficaces.

La majorité des moteurs électriques sont fabriqués pour fonctionner entre 50% et 100% de leur charge nominale.

L’efficacité maximale est généralement de l’ordre de 75% de la charge nominale. Par conséquent, la plage de charge admissible pour un moteur de 10 chevaux (hp) est comprise entre 5 et 10 hp; son efficacité maximale est de 7,5 ch. En dessous d’environ 50% de charge, l’efficacité d’un moteur a tendance à baisser fortement.

Il est possible de déterminer les charges du moteur en mesurant la vitesse réelle du moteur avec un tachymètre. Un tachymètre stroboscopique alimenté par batterie est le type de tachymètre le plus sûr, le plus pratique et souvent le plus précis.

Évitez d’utiliser des tachymètres mécaniques, des tachymètres rechargeables et des tachymètres qui exigent que le moteur soit arrêté afin d’appliquer de la peinture ou du ruban réfléchissant.

Mesures de glissement dans les machines /moteurs électriques

Si l’ingénieur est familier avec la technique, des mesures de glissement peuvent être utilisées pour déterminer la charge du moteur.

En raison de sa facilité d’utilisation et de ses avantages en matière de sécurité, la méthode de mesure de la charge partielle du moteur est souvent préférée.  La majorité des moteurs sont conçus de manière à ce qu’un tachymètre ou une lumière stroboscopique puisse voir l’arbre.

La précision de la méthode de glissement, cependant, n’est pas très bonne. Le plus grand point d’interrogation est la tolérance à la vitesse de charge à pleine charge de la plaque signalé par le fabricant de 20% que NEMA permet.
Les fabricants arrondissent généralement leurs valeurs de vitesse de pleine charge revendiquées à un multiple de 5 tr / min en raison de cette large tolérance.

La méthode de glissement dépend de l’écart entre la plaque signalétique à pleine charge et les vitesses synchrones, ce qui peut sembler mineur étant donné que 5 tr / min est un pourcentage infime de la vitesse de pleine charge. Un écart apparemment insignifiant de 5 tr / min entraîne une variation de 12% de la charge calculée lorsqu’il y a un glissement « correct » de 40 tr / min.

Le glissement fluctue également inversement par rapport au carré de la tension aux bornes du moteur, qui est soumis à une tolérance NEMA distincte de 10%. Bien sûr, l’équation de charge de glissement peut être modifiée pour inclure un facteur de réglage de la tension.

Les transformateurs, les générateurs et les moteurs sont les trois principales catégories de machines électriques.

Les machines électriques ou les machines électriques sont tous les appareils qui ont besoin d’énergie électrique pour fonctionner. L’électricité peut être utilisée comme entrée, sortie ou les deux de la machine.

Types de machines électriques

• Les transformateurs, les générateurs et les moteurs sont les trois principales catégories de machines électriques.
• Transformateur électrique: L’alimentation électrique est utilisée comme entrée et sortie du transformateur.
• Générateur électrique: Un générateur électrique convertit l’énergie mécanique en énergie électrique.
• Moteur électrique: Un moteur convertit l’énergie électrique en énergie mécanique à sa sortie.

Types de générateurs

Il existe deux types différents de générateurs: les alternateurs et les générateurs à courant continu.

• Générateur à courant continu: Le rotor d’un générateur à courant continu est appelé l’armature (un assemblage de conducteurs), et le stator est l’endroit où les pôles électromagnétiques sont joints. Le courant alternatif est généré dans l’armature lorsque le rotor tourne à l’intérieur du stator et est collecté par des segments de commutateur liés à l’arbre du moteur. Grâce au commutateur, le courant alternatif généré dans l’armature est remplacé par un courant continu.
• Générateur de courant alternatif: L’armature d’un alternateur est fixée au bord intérieur du stator. Dans le stator, l’électro-aimant tourne. Le circuit externe reçoit une alimentation directe de l’électricité produite par l’armature statique. Grâce à des anneaux de glissement, l’alimentation cc alimente l’électro-aimant du rotor.

Types de moteurs à courant alternatif

Le moteur AC est disponible en deux variétés. Moteurs synchrones et à induction.

Moteurs à induction

• Les moteurs à induction monophasés et les moteurs à induction triphasés sont des catégories supplémentaires pour les moteurs à induction.
• Un rotor de type blessure ou un rotor de cage d’écureuil peut être utilisé dans un moteur à induction.
• Lorsqu’un moteur à induction est alimenté par l’électricité, un champ magnétique tournant est créé.
• Les conducteurs du rotor interagissent avec ce champ magnétique tournant et, par conséquent, le courant est induit dans les conducteurs.
• Le mouvement relatif entre le rotor et le stator est ce qui fait circuler le courant induit à travers les conducteurs du rotor.
• Le rotor tente de capturer la rotation du champ magnétique afin d’atténuer la cause du courant induit. Le résultat est que le rotor tourne.

Moteurs synchrones

• Le stator d’un moteur synchrone génère un champ magnétique tournant.
• Dans ce cas, le rotor du moteur est un électro-aimant qui est magnétiquement verrouillé au mouvement de rotation du champ, ce qui provoque la rotation du rotor.

Mais la responsabilité ne s’arrête pas là. En fait, il existe une grande variété d’autres types de moteurs électriques, y compris les servomoteurs, les moteurs pas à pas, les moteurs d’hystère et autres.  Nos consultants en machines électriques peuvent aider votre équipe d’ingénierie dans ce processus.