Stratégie de remplacement: échangez directement les moteurs asynchrones avec des PMSM de puissance équivalente.
• Résultat : 3 à 10 % d'économies d'énergie, facteur de puissance plus élevé (proche de 1,0).
Révision du système: Remplacer "moteur asynchrone + réducteur + accouplement" par entraînement direct PMSM à basse vitesse.
• Résultat : 10 à 25 % d'économies d'énergie, maintenance réduite (pas de fuite d'huile d'engrenage, pas d'usure des roulements).
Cas: La modernisation du convoyeur de minerai de Baotou Steel a permis d'économiser 10 % d'électricité grâce à l'entraînement direct PMSM.
Souffleurs haute pression (par exemple, alimentation en air des hauts fourneaux) :
• PMSM + VFD permet des démarrages progressifs (réduction des contraintes mécaniques) et un contrôle précis du débit d'air.
• Économie d'énergie : 20 à 30 % via une régulation de vitesse proportionnelle à la charge.
Ventilateurs d'extraction (par exemple, dépoussiérage dans une usine de frittage) :
• Cas : la consommation de courant du ventilateur de 400 kW du groupe HBIS a été coupée de 29 A à 21 A (réduction de 28 %).
Contrôle de débit variable: PMSM + VFD remplace les papillons des gaz, éliminant les pertes hydrauliques.
Impact énergétique:
• Remplacement du moteur uniquement : 3 à 5 % d'économies.
• Mise à niveau complète du système : >20 % d'économies.
Cas: L'une des pompes de refroidissement centrales de Vietnam Steel a réduit ses coûts annuels de plus d'un million de yens.
Broyeurs à boulets/à tiges: PMSM à couple élevé permettre l'entraînement direct, en supprimant les boîtes de vitesses.
• Résultat : consommation d'énergie réduite de 25 % (par exemple, Meishan Mining), réduction des vibrations et du bruit.
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Caractéristique |
Bénéfice dans les aciéries |
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Haute efficacité |
Rendement de 95 à 97 % contre 90 à 93 % pour les moteurs à induction ; maintient une efficacité > 90 % à une charge de 20 à 125 %. |
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Facteur de puissance ~1,0 |
Réduit les besoins de compensation de puissance réactive ; réduit les pertes du réseau. |
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Taille compacte |
Châssis 20 à 30 % plus petit par rapport aux moteurs à induction ; idéal pour les rénovations. |
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Faible entretien |
Pas de balais/enroulements de rotor ; les unités scellées résistent à la poussière et à l'humidité. |
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Contrôle de précision |
Ondulation de vitesse proche de zéro avec les servomoteurs ; critique pour le contrôle de la tension dans les laminoirs. |
Rénovation:
Des gains rapides en remplaçant les moteurs existants (par exemple, pompes/ventilateurs). Retour sur investissement :
Entraînement direct intégré:
Les nouvelles installations (par exemple, convoyeurs, broyeurs) éliminent les réducteurs/coupleurs. Retour sur investissement : 3 à 5 ans.
Systèmes de moteurs intelligents:
Intégrez des capteurs IoT pour la maintenance prédictive (par exemple, surveillance des vibrations/températures).
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Équipement |
Puissance nominale |
Énergie économisée |
Période de récupération |
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Convoyeur de minerai |
250 kW |
10 à 15 % |
1,8 ans |
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Ventilateur d'usine de frittage |
400 kW |
22% |
2,1 ans |
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Pompe à eau de refroidissement |
180 kW |
28% |
1,5 ans |
Coût d’investissement élevé:
Le PMSM coûte 1,3 à 1,8× moteurs asynchrones → compensé par des économies d'énergie dans
Dépendance aux terres rares:
Aimants NdFeB vulnérables à la volatilité des prix → utiliser des aimants en ferrite pour
Gestion de la chaleur:
Températures ambiantes élevées dans les aciéries → adopter des boîtiers de refroidissement à air pulsé ou à refroidissement liquide.
Les PMSM transforment la fabrication de l’acier en :
✔️ Réduire la consommation d'énergie de 15 à 30 % dans les processus clés (ventilateurs/pompes/convoyeurs).
✔️ Permettre des solutions à entraînement direct pour améliorer la fiabilité.
✔️ Réduire les émissions de CO₂ (par exemple, réduction de 500 tonnes/an par moteur de 1 MW).
