Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Parmi les machines à réluctance variable, les machines polyphasées sinusoïdales et les machines excitées sont les plus complexes. Elles sont plus particulièrement décrites dans cet article. Puis, en deuxième partie, des méthodes d’optimisation énergétique des dentures et des structures sont présentées, permettant ainsi de préciser les potentialités effectives des MRV.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Alain MAILFERT : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Docteur ès Sciences - Professeur à l’Institut national polytechnique de Lorraine
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François-Michel SARGOS : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’électricité et de mécanique - Docteur ès Sciences - Professeur à l’Institut national polytechnique de Lorraine
INTRODUCTION
Cet article s’inscrit dans la continuité de l’article Machines à réluctance variable (MRV)- Principes des MRV. Machines à commutation dont il reprend en particulier les notations, et dont les résultats seront supposés connus sans qu’il soit nécessaire d’y faire explicitement référence.
L’article Machines à réluctance variable (MRV)- Principes des MRV. Machines à commutation a présenté les principes fondamentaux des MRV et a décrit les structures, l’alimentation et le fonctionnement des moteurs à réluctance variable monophasés et des machines polyphasées à commutation de type pas à pas.
Le présent article présente des structures ou des fonctionnements plus complexes : structures polyphasées sinusoïdales dites « Vernier » et machines polyphasées excitées. Des méthodes d’optimisation énergétique des dentures et des structures sont ensuite indiquées, ce qui permet de préciser les potentialités effectives des MRV.
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4. Conclusion
Une machine à réluctance variable comporte toujours des matériaux ferromagnétiques dont la forme géométrique modifie la configuration du champ magnétique produit par un ou des bobinages. La conversion électromécanique est possible lorsque la disposition spatiale des matériaux ferromagnétiques et des bobinages obéit à certaines règles topologiques. Les structures de machines qui en découlent sont très variées, ce qui permet de proposer des solutions utilisant la réluctance variable pour des applications très différentes, des machines très rapides à rotor massif, aux moteurs-couples très lents, en passant par toute une gamme d’actionneurs, de capteurs et même des générateurs.
À l’heure actuelle, les moteurs pas à pas sont de loin l’application la plus répandue industriellement. Le plus souvent de petite puissance, ils sont présents dans la robotique, l’électroménager, l’automobile et bien d’autres secteurs. Les moteurs-couples sont également assez utilisés (treuils, traction, etc.) pour des couples pouvant atteindre, dans des réalisations courantes, quelques dizaines de newtons-mètres et un nombre de pas par tour allant de quelques unités à plusieurs centaines. Des moteurs-couples de plusieurs milliers de newtons-mètres ont également été réalisés.
Nous avons montré une propriété spécifique aux MRV qui est l’invariance de la contrainte tangentielle d’entrefer dans une homothétie effectuée sur la denture, à niveau de saturation donné et pour une alimentation de forme d’onde donnée. Il en résulte une diminution des fmm quand le nombre de dents augmente, à couple donné, ce qui permet d’obtenir au moyen de structures judicieuses (machines à entrefer cylindrique à grand nombre de pôles, machines polydiscoïdes, actionneurs linéaires) des couples et des poussées massiques très élevés. En contrepartie, l’existence d’une contrainte tangentielle limitée par la saturation à environ 0,6 · 105 Nm−2 dans les machines doublement dentées ne permet pas d’obtenir, même à titre temporaire, des couples beaucoup plus élevés que le couple nominal lorsque la machine a été optimisée pour ce dernier.
Une des principales contraintes qui limitent les performances des machines à réluctance variable est la valeur élevée de leurs inductances, qui a plusieurs conséquences....
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CORDA (J.), STEPHENSON (J.M.) - Analytical estimation of the minimum and maximum inductances of a double-salient motor Proc. Of the intern. Conf. On stepping motors and systems - . Leeds (1979).
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(2) - HONSINGER (V.B.) - Steady-state performance of reluctance machines - . IEEE Trans. PAS. (1971).
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(3) - SARGOS (F.M.) - Variable reluctance machines for vernier or step-by-step operations - . ICEM Bruxelles. Proc. SP5/5, p. 1-11, sept. 1978.
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(4) - RIOUX (C.), GOYET (R.) - Contribution to the study of an interleaved disk reluctance machine - . ICEM Bruxelles (1978).
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(5) - ZEISSER (J.) - Contribution à l’étude des machines à réluctance à plots dentés - . Thèse de doctorat d’ingénieur, INP Lorraine, Nancy, 11 janvier 1980.
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(6) - CHARBONNIER (S.), GOMA TATY (R.), HOMBOURGER (G.), MAILFERT (A.) - Hybrid...
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