Transmission de couple sans contact - Accouplements magnétiques

L a Transmission de couple sans contact fait l’objet de deux articles :

• [D 3 565] : Accouplements magnétiques

• [D 3 566] : Réducteurs de vitesse magnétiques

Bien que les sujets traités soient très proches, les deux articles peuvent se lire de manière indépendante. Le lecteur pourra se reporter utilement aux articles du traité de Mécanique relatifs aux accouplements d’arbre [B 5 800], aux accouplements élastiques [B 5 805], ainsi qu’aux réducteurs de vitesse à engrenage [B 5 640].

Les deux articles relatifs à la transmission de couple sans contact se limitent à la transmission de mouvement de rotation sans contact entre deux arbres alignés, avec ou sans réduction de vitesse. Il existe d’autres modes de transmission de mouvement sans contact, en particulier le mouvement linéaire, mais qui ne seront pas abordés dans le cadre de cet article.

Cet article traite des accouplements magnétiques. Un accouplement magnétique permet de transmettre un mouvement de rotation entre un système d’entraînement et une charge mécanique sans contact entre les deux arbres. Le couple est transmis par l’intermédiaire du champ magnétique dans l’entrefer, le plus souvent à l’aide d’aimants permanents. La transmission de mouvement peut être réalisée à travers une paroi étanche pour assurer une isolation hermétique entre deux milieux, par exemple un produit à traiter et le système d’entraînement. Comparée aux accouplements mécaniques, cette solution permet de réduire la maintenance car le système est sans contact et ne présente donc pas d’usure. Elle est tolérante aux désalignements d’axes et permet de limiter la transmission des vibrations.

Cet article aborde deux technologies d’accouplements magnétiques parmi les plus utilisées aux niveaux industriels et disponibles chez les fabricants. Ces deux technologies reposent sur des principes de fonctionnement différents : interaction entre aimants permanents pour les accouplements de type synchrone, interaction entre aimants et courants induits dans un matériau conducteur pour les accouplements de type asynchrone.

Une large part de cet article est consacrée à la modélisation électro-magnétique de ces dispositifs à l’aide d’outils analytiques. L’objectif est de pouvoir prédéterminer leurs performances en termes de couple maximal transmissible et de rendement pour effectuer un premier dimensionnement à partir de formules simples directement utilisables par l’ingénieur.