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Auteur(s)
-
François BERNOT : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité - Docteur en sciences pour l’ingénieur - Maître de conférences à l’UTBM (Belfort)
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Cet article est la suite logique de la partie relative à la constitution et au fonctionnement des machines à courant continu. L’exposé qui suit, beaucoup plus technologique que le précédent, se décompose en plusieurs parties distinctes.
Il traite tout d’abord les techniques de conception de l’induit, puis de l’inducteur. Les pôles auxiliaires sont ensuite abordés, pour finir par des éléments divers de dimensionnement. Les techniques propres aux inducteurs bobinés et à aimants sont présentées dans le texte au fil des besoins. Une vue générale des questions que se pose le concepteur est présentée, sans détailler tous les aspects de la conception d’une machine.
cet article est une coédition partielle d’un des chapitres du livre de l’auteur : La vitesse variable électrique, motovariateurs à courant continu [1].
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Pôles auxiliaires
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3. Construction des inducteurs des divers types de machines
Nous avons vu 1 qu’un inducteur peut être bobiné ou réalisé avec des aimants permanents. Détaillons le calcul de l’induction dans l’air correspondant à ces deux techniques après avoir rappelé les notions principales concernant les aimants.
3.1 Caractéristiques des aimants permanents
Les aimants permanents ont évolué, depuis le long barreau d’acier martensitique jusqu’aux terres rares modernes, qui remplacent désormais avantageusement les inducteurs dans certains moteurs. Un aimant permanent peut être défini par :
-
son induction rémanente B r ;
-
son énergie spécifique BH max.
Le premier paramètre donne l’induction maximale que peut fournir l’aimant, tandis que le deuxième correspond à l’entrefer que peut magnétiser l’aimant. Notons que, selon le type de matériau utilisé, ces paramètres peuvent évoluer en fonction de la température.
Le tableau 2 regroupe les performances des principaux types d’aimants.
La figure 17 présente les caractéristiques de magnétisation (courbes induction magnétique B-champ magnétique H) des aimants précédents. Elle met bien en évidence les avantages des différents matériaux. Malheureusement, ces courbes évoluent en fonction de la température.
Nous remarquons que les aimants peuvent se démagnétiser de façon importante avant d’avoir atteint la température de Curie. La courbe de la figure 18 présente, comme exemple, l’influence de la température sur la caractéristique du NdFeB. Nous remarquons également la grande sensibilité de l’ énergie emmagasinée vis-à-vis de la température. Il convient donc de déterminer précisément la température maximale de fonctionnement de la zone...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BERNOT (F.) - La vitesse variable électrique, tome 1 motovariateurs à courant continu, - éd. ITP (Magnard-Vuibert). 1997.
-
(2) - CHÂTELAIN (J.) - Machines électriques, tome 10 de la série traité d'électricité , - éd. Presses polytechniques et universitaires romandes. 1983.
-
(3) - MILSANT (C.) - Machines électriques, - éd. Ellipses. 1993.
-
(4) - MILSANT (F.) - Électrotechnique et électro-nique de puissance, - éd. Ellipses. 1993.
-
(5) - LEBON et FOCH - Vitesse variable, - éd. Nathan.
-
(6) - * - Encyclopédie des Techniques de l'Ingénieur. Traité Génie électrique. Machines électriques.
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...
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