Bibliographie & annexes
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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 Machines à réluctance variable (MRV)- Machines polyphasées. Machines excitées 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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Conclusion2. Machines polyphasées à commutation
Les machines polyphasées à commutation (SRM : Switched Reluctance Motors) possèdent plusieurs enroulements identiques reliés à une alimentation électronique qui permet de commuter le courant d’une phase à la suivante. Cette commutation est à l’origine du mouvement.
2.1 Deux cas particuliers
2.1.1 Machine à stator lisse « sans balais »
La machine à réluctance commutée la plus simple possède un stator lisse et un rotor à 2p saillances (figure 14 a) ; ces saillances peuvent être dues à une anisotropie du matériau (rotor laminé, figure 14 b). Les enroulements statoriques constituent q phases ; ils sont non imbriqués, ont une ouverture approximativement égale à π/q et sont alimentés successivement pendant 1/q période (alimentation dite à 120˚ en triphasé). La forme d’onde des courants doit être adaptée à celle de la perméance pour assurer un couple optimal constant.
HAUT DE PAGE2.1.2 Machine polyphasée à galettes monophasées (multistack)
En associant sur un même arbre q machines identiques monophasées à plots (identiques à celles vues au paragraphe 1), on réalise une machine polyphasée ...
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Machines polyphasées à commutation
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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(3) - CHAI (H.D.) - Technique for finding permeance of toothed structures of arbitrary geometry - . Proc. of the Int. conf. on stepping motors and systems, Univ. of Leeds (juil. 1976).
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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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