Application des aimants aux machines électriques

1- Historique, introduction2- Modélisation d’un aimant2.1- Aimants « rigides » (ou durs)2.2- Aimant dur dans un circuit magnétique. Point de fonctionnement2.3- Aimants « peu rigides »2.4- Formulation de l’énergie interne des aimants rigides3- Caractéristiques des différentes technologies3.1- Caractéristiques générales des aimants permanents actuels3.2- Causes de désaimantation irréversible et vieillissement3.3- Exemples de courbes de caractéristiques B(H) de différentes technologies d’aimants4- Dimensionnement, applications4.1- Principe du dimensionnement, critère d’Evershed4.2- Intérêt des aimants pour les systèmes magnétiques4.3- Exemples de moteurs ou générateurs4.4- Quelques aspects du dimensionnement des inducteurs multipolaires4.5- Exemple de caractéristiques de machines à aimants5- Bibliographie6- Remarques sur les unitésDoctoralIl s'agit de notes de cours distribuées aux élèves de l'ENS de Cachan puis de Rennes (préparation à l'agrégation de Génie Electrique) mais elles pourront être utiles également à ceux de Physique et Electricité Appliquée, des CAPET et CAPES correspondants, des Ecoles d'Ingénieurs où l'on enseigne l'électrotechnique ainsi que les licences et masters du domaine de l'EEA. Tout d'abord, une modélisation des aimants permanents est proposée en vue de leur dimensionnement dans les machines électriques (moteurs, générateurs, actionneurs). La formulation de l'énergie interne des aimants est fournie et permet de mieux comprendre que les aimants échangent de l'énergie avec leur environnement (ce qui pourrait être utile pour faire tomber les nombreux mythes de machines à mouvement perpétuel mettant en oeuvre des aimants !).Puis, les caractéristiques des principales technologies (notamment ferrites, samarium-cobalt et néodyme-fer_bore) sont fournies et sont illustrées par de nombreux exemples. Les causes de désaimantation et de vieillissement sont également balayées. Enfin, les grands principes de leur dimensionnement (avec entre autres une analyse du critère d’Evershed) sont décrits et des exemples sont fournis