Etude des paliers magnétiques passifs - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1980

Study of passive magnetic bearings

Etude des paliers magnétiques passifs

Résumé

Magnetic reluctance bearings and magnetic permanent magnet bearings are the two main types of passive magnetic bearings. Variable reluctance bearings use the attraction between pole pieces made of soft materials, the geometrical shape of which makes it possible to create restoring forces during a relative displacement of the rotating part with respect to the fixed part of the bearing. Simple forms can be processed by analytical calculation, but the study of most bearings requires the use of numerical methods. Permanent magnet bearings use attraction or repulsion forces between annular magnets. They are simpler to design and achieve than the previous ones. After compiling the list of all possible configurations, the analytical calculation of the different types of bearings made it possible to draw a large number of results relating to the ideal geometrical shapes and the possibilities of these devices. As for the realization of these bearings, the study of different magnet materials has shown that the rare-cobalt earths, which combine a high magnetic field with a large coercive field, are particularly well adapted to this application. The technique of shrinking the rotating magnet makes it possible to achieve very high speeds of rotation. These devices are mainly used either when looking for a minimum friction torque (disc suspension of an electric meter), or for the positioning of a rotor rotating at a very high speed (energy storage wheel).
Les paliers magnétiques à reluctance variable et les paliers magnétiques à aimants permanents représentent les deux principaux types de paliers magnétiques passifs. Les paliers à reluctance variable utilisent l'attraction entre des pièces polaires en matériaux doux, dont la forme géomé-trique permet de créer des forces de rappel lors d'un déplacement relatif de la partie tournante par rapport à la partie fixe du palier» Certaines formes simples peuvent être traitées par le calcul analytique, mais l'étude de la plupart des paliers nécessite l'utilisation de méthodes numériques. Les paliers à aimants permanents utilisent les forces d'attraction ou de répulsion entre des aimants de forme annulaire. Ils sont plus simples à concevoir et à réaliser que les précédents. Après avoir dressé la liste de l'ensemble des configurations pos¬sibles, le calcul analytique des différents types de paliers a permis de tirer un grand nombre de résultats relatifs aux formes géométriques idéales et aux possibilités de ces dispositifs. Quant à la réalisation de ces paliers, l'étude de différents matériaux à aimant a montré que les Terres Rares-Cobalt, qui allient à une aimantation élevée un champ coercitif important, sont particulière-ment bien adaptés à cette application. La technique du frettage de l'aimant tournant permet d'atteindre de très grandes vitesses de rotation. Ces dispositifs sont principalement utilisés soit lorsqu'on recherche un couple de frottement minimum (suspension du disque d'un compteur électrique), soit pour le positionnement d'un rotor tournant à très grande vitesse (volant de stockage d'énergie).
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-02021236 , version 1 (15-02-2019)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02021236 , version 1

Citer

Jean-Paul Yonnet. Etude des paliers magnétiques passifs. Energie électrique. Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG), 1980. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02021236⟩

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