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RÉSUMÉ
Les machines à réluctance variable, MRV, existent depuis plus d'un siècle, mais elles ont connu des évolutions importantes ces dernières années. Cet article présente les principes fondamentaux de ces machines. Puis il classe les différentes structures globales des moteurs et actionneurs monophasés, et des machines polyphasées à commutation de type pas-à-pas dites « à plots ». Enfin une modélisation électrique des MRV est présentée, qui permet d'associer d’associer leurs caractéristiques électriques et mécaniques, et leur alimentation en termes de séquences de commutation et de formes d’onde.
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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
Le principe des machines à réluctance variable (MRV) a été mis en œuvre depuis environ un siècle soit pour produire des courants de fréquence élevée (10 kHz) à l’époque des débuts de la radioélectricité, soit pour réaliser des actionneurs ou relais électromagnétiques (électroaimants à palette ou à noyau plongeur). Les MRV ont connu de nouveaux développements depuis une trentaine d’années, d’une part comme dispositifs d’entraînement lents à couple élevé, et d’autre part, en association avec des alimentations électroniques de puissance, au sein de systèmes où elles ont pour rôle d’effectuer une conversion électromécanique ou de transmettre une information (par exemple information de position, au moyen d’un moteur pas-à-pas) ; à l’heure actuelle, les dispositifs à commutation destinés aux entraînements à grande vitesse de rotation utilisent fréquemment des machines à réluctance variable.
Dans cet article, nous préciserons d’abord les principes fondamentaux des MRV , puis nous classerons et décrirons les différentes structures globales des moteurs et actionneurs monophasés, et des machines polyphasées à commutation de type pas-à-pas dites « à plots ». Nous bâtirons ensuite les modèles électriques de ces machines, qui permettront d’associer leurs caractéristiques électriques et mécaniques, en liaison avec leur alimentation (séquences de commutation, formes d’onde).
L’article consacré aux machines polyphasées alternatives et « Vernier », aux machines excitées, et à l’optimisation énergétique des dentures et des structures des MRV complète le présent article.
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Principe des machines à réluctance variableArticle inclus dans l'offre
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3. Conclusion
Les principes physiques de la réluctance variable sont très simples et s’appliquent immédiatement à la modélisation et à la conception des actionneurs monophasés.
Quant aux machines polyphasées « à commutation », qui forment la grande majorité des réalisations industrielles, elles ont des phases pratiquement indépendantes magnétiquement qui constituent autant de dispositifs monophasés : ainsi, là encore la modélisation est aisée, et la conception n’est compliquée que par la nécessité de combiner la géométrie des « plots » et des dentures et d’optimiser les formes d’onde et les séquences d’alimentation.
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - MUKHERJI (K.C.), TUSTIN (A.) - Vernier reluctance motor - . Proc. I.E.E.E. vol. 121, no 9 (sept. 1974).
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(4) - RIOUX (C.), GOYET (R.) - Contribution to the study of an interleaved disk reluctance machine - . ICEM Bruxelles (sept. 1978).
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(5) - SARGOS (F.M.) - Variable reluctance machines for vernier or step-by-step operations - . ICEM Bruxelles, Proc. SP5/5, p. 1 à 11 (sept. 1978).
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(6) - JUFER (M.) - Transducteurs électromécaniques - . Traité d’Électricité de l’EPFL vol. IX,...
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