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RÉSUMÉ
Première déclinaison du moteur électrique, le moteur linéaire n'a pas été utilisé pendant des années. Depuis les années 1980, le moteur linéaire connaît un second souffle grâce à la généralisation des systèmes industriels automatisés et, dans une moindre mesure, des transports terrestres. L’avènement de la robotique et le remplacement des entraînements mécaniques complexes par des « axes électroniques » ont poussé au développement des moteurs tournants linéaires et, plus généralement, des moteurs à mouvement composé.
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-
Michel KANT : Ingénieur de l’École polytechnique de Zürich - Membre de l’Académie européenne des sciences
INTRODUCTION
Le moteur électrique, dont la conception initiale date de la deuxième moitié du xix e siècle, a été envisagé initialement sous la forme linéaire puis, presque aussitôt, sous la forme tournante. Pour des raisons technologiques évidentes le moteur tournant a connu le développement que l’on sait.
La généralisation des systèmes industriels automatisés et, dans une moindre mesure des transports terrestres, a entraîné la résurrection du moteur linéaire qui est passé du stade de recherches, entre 1965 et 1975, à la fabrication de série à partir de 1980. Les premières applications des moteurs linéaires sont dues incontestablement aux ingénieurs russes (soviétiques) qui ont publié des travaux remarquables (en particulier G.I. Shturman en 1946 et A.I. Voldeck en 1968).
L’avènement de la robotique et le remplacement des entraînements mécaniques complexes par des « axes électroniques » conduisent actuellement aux moteurs combinant des mouvements de rotation et de translation (moteurs tournants linéaires) et plus généralement aux moteurs capables d’effectuer des mouvements multidirectionnels (moteurs à mouvement composé).
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7. Différentes structures industrialisées
On distingue généralement trois structures de base du moteur à circuit magnétique ouvert :
-
moteur linéaire (un degré de liberté mécanique) ;
-
tournant linéaire (deux degrés de liberté mécanique) ;
-
sphérique (trois et plus degrés de liberté).
Le moteur à double inducteur court et induit amagnétique fonctionnant le plus souvent comme un convertisseur asynchrone forme la classe la plus générale des machines linéaires : la figure 18 montre une série industrielle de ce type de machines. La figure 19 donne une des versions synchrones du moteur linéaire pour un entraînement de précision. Son système de refroidissement assure une force massique élevée.
À partir du moteur de la figure 2, les industriels ont développé un certain nombre de variantes :
-
le moteur à inducteur simple comportant un circuit magnétique de retour (figure 20 a ) ;
-
le moteur à inducteur simple, sans circuit magnétique de retour, les lignes d’induction se fermant dans l’air (figure 20 b ) ;
-
le moteur linéaire à induit en forme d’échelle (figure 20 c ) dans lequel on dispose, dans les encoches de l’induit ferromagnétique, une échelle conductrice, dont les barreaux sont équivalents...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ZEHDEN (A.) - New improuvements in electric traction apparatus - . U.S. Patent no 88145 du 04/06/1902.
-
(2) - KANT (M.) - Équations générales du champ magnétique glissant - . C.R. Acad. Sci. Série 266 (15 janv. 1968).
-
(3) - KANT (M.) - Contribution à l’étude du champ magnétique dans un convertisseur à veine liquide - . Thèse d’État ès Sciences Physiques n o CNRS : A.O.30.32 (1969).
-
(4) - KIRKO (I.M.) - Magnetohydrodynamics of liquid metals - . Consultants Bureau (1965).
-
(5) - VIROLLEAU (A.) - Étude théorique et expérimentale d’un moteur sphérique - . Notes Techniques UTC (1979).
-
(6) - KAMINSKI (G.) - Champs magnétiques et caractéristiques du moteur asynchrone à mouvement composé - ....
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