Bibliographie & annexes
Présentation
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Auteur(s)
-
Jean-Paul YONNET : Directeur de recherche CNRS - Laboratoire d’Électrotechnique de Grenoble
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Lire l’articleINTRODUCTION
Un palier magnétique passif PMP ne fonctionne que par les forces permanentes d’interaction entre sa partie fixe et sa partie tournante. Ces forces peuvent être créées :
-
soit par l’attraction entre des pièces en fer doux en vis-à-vis, polarisées par un flux magnétique ;
-
soit par l’attraction ou la répulsion directe entre des aimants permanents.
Le premier principe est utilisé dans les paliers magnétiques passifs à réluctance variable ; le second dans les paliers à aimants permanents.
Quel que soit le système, ces paliers passifs ont pour fonction soit de centrer un axe (exactement comme un roulement à billes), soit de contrôler la translation le long de l’axe. Dans le premier cas, le palier est appelé centreur magnétique, et dans l’autre cas butée magnétique. Tous les deux sont des paliers magnétiques. Nous utiliserons l’appellation « palier magnétique » pour tout ce qui est valable dans les deux cas, et « butée » ou « centreur magnétique » pour ce qui leur est spécifique.
Les paliers passifs sont quelquefois utilisés pour contrôler des déplacements linéaires. Comme les applications de ces paliers passifs linéaires sont très peu nombreuses, nous ne développerons que les paliers tournants : centreurs et butées.
Le calcul de ces paliers fait l’objet de différentes méthodes de calcul analytique ou numériques des forces et des raideurs.
Ces paliers magnétiques ne sont que des composants magnétiques de suspensions. Pour réaliser une suspension magnétique complète, il faut les associer correctement à des paliers magnétiques actifs.
On peut aussi associer une suspension magnétique partielle de paliers passifs à un système mécanique de centrage ou de butée.
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Calcul
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2. Fonctionnement
Un palier magnétique passif est toujours composé de deux parties, l’une est fixe et l’autre est liée à la partie tournante. Des forces d’interaction permanentes s’exercent entre ces deux parties.
2.1 Définition des forces et des raideurs
Les forces exercées entre les deux parties d’un palier magnétique (figure 8) peuvent se décomposer en Fz (composante axiale) et Fr (composante radiale).
Les raideurs axiale Kz et radiale Kr sont définies par :
En position centrée, Fr = 0. Pour un petit déplacement Δr (figure 8), la force radiale ΔFr est donnée par la relation :
Si le palier est un centreur, la force ΔFr est une force de rappel. La raideur radiale Kr est positive. Pour une butée (stabilité axiale), c’est la raideur Kz qui est positive.
HAUT DE PAGE2.2 Théorème fondamental sur la stabilité
Si on considère un corps du volume V possédant une polarisation magnétique rigide
placé dans un champ magnétique externe
...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - YONNET (J.-P.) - Permanent Magnet Bearings and Couplings. - IEEE Trans. or Magnetics, vol. MAG 17, no 1, p. 1169-1173, janvier 1981.
-
(2) - YONNET (J.-P.) - Magnetomechanical Devices. - Chapitre 9 de l’ouvrage « Rare Earth Iron Permanent Magnets », edited by J.M.D COEY, Oxford Science Publications (1996).
-
(3) - Magnétisme : Fondements, Matériaux et Applications. - Sous la direction d’Etienne du Trémolet de Lachaissere, Éditions de Physique Sciences (2000).
-
(4) - Calcul des systèmes à aimants permanents. - Pratique des matériaux industriels, les référentiels Dunod, février 2001.
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