Grâce à plus de deux siècles d’évolutions technologiques depuis la mise en fonctionnement du premier « moteur magnétique », les moteurs équipés d’aimants permanents d’aujourd’hui offrent des rendements excellents réduisant la consommation d’énergie, des pertes énergétiques toujours plus faibles ainsi qu’une réduction significative du coût de la maintenance en raison d’une température de fonctionnement réduite permettant ainsi une plus grande longévité des composants.
C’est pourquoi l’un des leaders mondiaux de la conception, de la construction et de l’exploitation d’aéroports, a choisi WEG en tant que fournisseur de moteurs à aimants permanents dans le but de réduire le coût de fonctionnement de ses équipements en termes de maintenance et de consommation énergétique.
L’origine des aimants dans les « moteurs magnétiques »
Il y a plus de deux siècles (1820), des hommes de science de tous pays dont le danois Hans Christian Oersted découvraient les interactions des forces électriques et de la force magnétique. Fortuitement ou guidés par les expérimentations précédentes, ils ont, petit à petit, inventé l’élément principal d’un moteur électrique : un électro-aimant.
En 1823, le britannique William Sturgeon, suivant les expériences de Faraday et d’Ampère, modifiait la roue de Barlow et démontrait que l’origine de la rotation du disque provenait de la force électromagnétique. Peu après, le français Hippolyte Pixii fabriquait la première machine électromagnétique avec un aimant inducteur en forme de U générant un courant alternatif.
En 1866, Ernst Werner von Siemens créait un générateur sans aimant permanent. Le démarrage d’une machine pouvait être ainsi obtenu par le magnétisme rémanent de bobinages rotoriques.
Les premiers prototypes de moteurs électriques asynchrones biphasés produits à la fin du XIXème siècle offraient un rendement qui motiva de nombreuses compagnies à poursuivre les expériences et en 1889, le brevet du premier moteur asynchrone triphasé à rotor à cage d’écureuil était déposé. Ce type de moteur offrait déjà un rendement de 80 % avec une puissance utile de 80 Watts et un excellent couple au démarrage.
Comment cet acteur majeur a-t-il divisé par deux ses coûts de maintenance et de consommation énergétique ?
WEG, grâce à son expertise, a conseillé le remplacement des motoréducteurs en place par 5 moteurs électriques W22 Magnet. Cette solution a réduit de moitié les coûts de maintenance et de consommation d’énergie.
En effet et en partenariat avec un spécialiste en fabrication de tours de refroidissement, WEG a fourni un équipement à haut rendement pour répondre aux besoins du site de l’aéroport.
Le choix du moteur W22 Magnet s’est imposé naturellement par sa réponse parfaite aux 4 exigences concernant :
- La régulation en intersaison de la température d’eau froide,
- Le fonctionnement sur toute la plage de fonctionnement y compris à basse vitesse,
- La communication avec le GTC par protocole Ethernet,
- La réduction des opérations et coûts de maintenance et la réponse aux nouvelles normes concernant l’efficacité énergétique des moteurs électriques.
Les incidents techniques récurrents (2 à 3 par an) produits par le fonctionnement d’un moteur standard avec réducteur associé à un variateur de vitesse ont ainsi pu être limités au minimum. La solution fournie assure une baisse significative des pannes liées aux surchauffes des moteurs ainsi qu’une réduction de 50 % de la consommation d’énergie.
Le moteur WEG W22 à aimants permanents
Le moteur WEG W22 Magnet est un équipement électrique conçu par WEG obtenant la classification IE5 grâce à la réduction des pertes d’énergie de 20 % par rapport à la classe IE4. Ce type de moteurs à aimants permanents sont des produits de choix pour aller vers une efficacité énergétique optimale.
Leur rendement énergétique est exceptionnel. Leur maintenance est réduite (température de fonctionnement réduite). Des performances optimales à vitesse variable du fait de l’absence d’une ventilation forcée et du couple disponible à basse vitesse.
Le moteur W22 Magnet à aimants permanents génère de façon autonome un champ magnétique sans besoin de courant induit. Il n’y a ni perte fer ni perte par effet Joule dans le rotor.
Efficacité et nouvelles technologies
WEG, fournisseur mondial d’équipements électriques et de solutions d’automatisation vous propose de télécharger son livre blanc détaillant les évolutions technologiques des moteurs électriques.
Découvrez dans ce document le principe du moteur asynchrone, comment réduire les pertes d’énergie pour améliorer l’efficacité énergétique ainsi que les dernières évolutions telles que les moteurs à aimants permanents, à reluctance variable ou à reluctance synchrone.
