Modélisation électromagnétique
Transmission de couple sans contact - Accouplements magnétiques

L’objectif de cette partie est de fournir des outils analytiques pour le prédimensionnement électromagnétique des accouplements magnétiques synchrones et asynchrones. Il s’agit, pour un cahier des charges donné, d’être capable de définir rapidement les dimensions géométriques principales et faire un choix raisonné sur les matériaux à utiliser.

Pour un accouplement de type synchrone, ce cahier des charges pourra se limiter à la valeur du couple maximal transmissible C _max à atteindre tout en respectant les objectifs fixés comme la masse de l’accouplement, les dimensions extérieures ou bien son prix de revient. Pour un accouplement de type asynchrone, il s’agira de définir la pente de la caractéristique couple-vitesse dans la zone à faible glissement (3) pour garantir un fonctionnement avec un rendement acceptable, des échauffements maîtrisés, et limiter la différence de vitesse entre l’arbre menant et l’arbre mené.

La modélisation analytique qui est développée dans la suite de cet article repose sur la résolution formelle des équations de Maxwell. Il s’agit de résoudre des équations aux dérivées partielles par la méthode de séparation des variables  pour obtenir les équations du champ électromagnétique dans l’entrefer. Moyennant quelques hypothèses, cette méthode permet, pour chaque type d’accouplement, d’obtenir une formule du couple très utile à l’ingénieur pour effectuer un premier dimensionnement ou analyser rapidement l’impact des différents paramètres sur les performances.

Comme la modélisation analytique repose sur un certain nombre d’hypothèses (géométrie simplifiée, linéarité des matériaux...), elle devra être complétée par une modélisation plus fine du dispositif à l’aide d’outils logiciels...