ELEC 2311 : Physique interne des convertisseurs électromécaniques
Thème 2004-2005

Pour réaliser la maquette, on dispose d'un stator fourni par la firme "Dynamotor De Coster, industriel belge spécialisé dans la production de petites séries. Le rotor sera assemblé dans l'atelier de votre entreprise en utilisant un axe qui a été commandé auprès de l'entreprise qui a fourni le stator. On dispose également d'aimants qui ont été fournis par la firme Magna-C.

Le stator disponible est en fait le stator d'un autre moteur dont voici les valeurs nominales :

Les aimants disponibles sont des aimants au néodyme très puissants, dont les dimensions sont de

Ils sont aimantés dans le sens perpendiculaire à l'épaisseur.

Il sera possible d'effectuer sur la maquette des essais de laboratoire à l'aide du matériel disponible au local TESLA du laboratoire LEI, donc notamment les appareils de mesure classiques de l'électrotechnique (voltmètres, ampèremètres, wattmètres mono et triphasés, oscilloscopes...), ainsi que les composants usuels en électricité (résistances, condensateurs, amplis opérationnels...). C'est le moment de mettre à profit les compétences pratiques acquises dans d'autres cours !

Données techniques

On dispose d'une tôle statorique estampée de façon identique à celles qui se trouvent dans le stator décrit ci-dessus. On peut relever sur cette tôle et sur le stator les dimensions géométriques nécessaires pour les calculs.
Les encoches du stator, au nombre de 24, comportent chacune 44 conducteurs formés de 3 fils de cuivre émaillé de 0.71 mm de diamètre nominal. Le schéma de câblage peut être relevé sur le moteur démonté.

La référence du matériau magnétique dans lequel ces tôles sont réalisées est STABOCOR M800-65A. Certaines caractéristiques magnétiques de ce matériau ont été obtenues comme solution d'un exercice du cours de mesures. Une documentation plus complète est aussi disponible sous forme papier auprès de E. Matagne.

Le matériau des aimants permanents NdFeB est du N-35. Cette appellation signifie que le produit (BH)_max a, à une température de 20°C, une valeur nominale de 35 10⁶ gauss * oersted, soit dans le système SI de 278.5 kTA/m.
Sachant que la perméabilité relative de ce matériau est d'environ 1.05 , on peut en déduire que le champ rémanent est de l'ordre de 1.21 T.

Les autres caractéristiques de matériau sont à trouver dans la littérature ou à déterminer expérimentalement.
On dispose (notamment) à cet effet d'une bande de tôle STABOCOR M800-65A de 145 mm de large et 1 m de long, ainsi que de quelques aimants supplémentaires.

Prix approximatif des matériaux

Le prix des matériaux évolue constamment, ainsi que celui de la main d'oeuvre, de l'énergie.... Une conception optimale à un moment donné doit donc être remise en question périodiquement.
Voici des ordres de grandeur auxquels nous vous suggérons de vous référer dans votre étude (ordre de grandeur correspondant à l'année 2001).

- 3 EUR/kg pour l'aluminium pur ;

- 2 EUR/kg pour le fil de cuivre émaillé, prix auquel il faut ajouter un montant qui dépend de l'isolation (1.5 EUR/kg dans le cas du fil utilisé) ;

- Le prix des tôles magnétique précitées est de 1 EUR/kg.

- Enfin, on trouvera des exemples de prix des aimants sur le site de la firme Magna-C.

Dernière mise à jour le 05-12-2004