Électroaimants pour systèmes électromécaniques

Abstract

Lorsqu'une piece ferromagnetique est soumise a un champ magnetique, elle tend a se deplacer de maniere a reduire la longueur du circuit magnetique. La reluctance du circuit se trouve ainsi diminuee. C'est ce principe qui est a la base du fonctionnement des convertisseurs electromecaniques et les electroaimants n'echappent pas a cette regle. L'electroaimant est schematiquement constitue de deux pieces en materiau ferromagnetique, l'une fixe et l'autre mobile (l'armature), et d'une bobine creant le champ magnetique (figure 1 ). La partie fixe comporte un bobinage parcouru par un courant continu, alternatif ou transitoire. Ce courant produit un champ magnetique dans le noyau, l’armature et l’entrefer. L’interaction du champ avec la matiere ferromagnetique constituant l’armature conduit a l’apparition d’une force magnetique qui tend a deplacer cette armature. L'electroaimant est l’element de base des systemes electromecaniques. Son utilisation est largement repandue : electroaimant porteur, electroaimant de commande, etc. Les principaux avantages des electroaimants par rapport aux technologies concurrentes (hydraulique, pneumatique) sont lies a un cout de realisation peu eleve, un temps de reponse faible et l'absence de pollution de l'environnement lors de leur fonctionnement. Des considerations d'economie d'energie doivent egalement etre signalees. L'electroaimant, dont le circuit magnetique est ferme (armature au collage), consomme, dans certaines configurations, une puissance extremement faible tout en produisant un effort important. Cette sobriete est particulierement recherchee dans la securite incendie, par exemple. Le choix de l'electroaimant adapte a la fonction voulue, decrite par le cahier des charges, passe par l’utilisation de modeles fiables de conception et de simulation du fonctionnement de l’electroaimant.