Moteur linéaire pour train à lévitation magnétique.

Abstract

Les différentes applications du moteur linéaire pour la traction sont présentées. On retrouve les applications pour les trains traditionnels à roues sur rails et pour les trains sans contact ou à lévitation magnétique (Maglev). Avec l’augmentation de la population et de l’expansion des zones d’activité humaines, les moyens de transport traditionnels ne satisferont plus les besoins. Le train utilisant le système Maglev est un moyen de transport en commun innovent et représente un très bonne alternative pour les besoins de transport du futur. Le principe de fonctionnement et les différentes configurations des moteurs linéaires sont également présentés et plus particulièrement les moteurs pour trains à lévitation magnétique. Des simplifications du point de vue spatiale et fréquentielle sont adoptées pour réduire le modèle générale de Maxwell à une seule équation magnétodynamique dont la variable d’état est le potentiel vecteur magnétique. Pour la résolution de cette équation, nous avons présenté les différentes méthodes de résolutions des équations aux dérivées partielles ainsi que les divers moyens de calcul de la force électromagnétique. La méthode numérique exploitée pour la résolution du problème est la méthode des éléments finis avec laquelle le logiciel FEMM (Finit Element Method Magnetic) est développé. Nous avons utilisé ce logiciel pour simuler le fonctionnement d’un moteur ayant des bobines séparées avec six encoches et alimentées avec un système triphasé équilibré. Pour maintenir l’équilibre, ce moteur est à double inducteur. Différents essais ont été réalisés pour étudier l’influence des différents paramètres géométriques et électromagnétiques sur la densité de force électromagnétique. L'étude a concernée l’évolution de la force électromagnétique en fonction de la perméabilité magnétique, de conductivité électrique, de l'épaisseur de l'induit, de l’entrefer et de la largeur des dents. Des résultats obtenus, nous constatons, du point de vue électromagnétique, que la force électromagnétique varie proportionnellement avec la conductivité électrique du matériau d’induit et la perméabilité magnétique de la culasse jusqu’à la saturation où elle se stabilise. Du point de vue géométrique, tout d’abord la force augmente avec l’augmentation de la largeur des dents, l’entrefer et l'épaisseur de l'induit jusqu’à une valeur maximal, ensuite elle commence à décroitre progressivement. C’est-à-dire qu’il y une épaisseur permettant d’avoir la force maximale par la même source d’alimentation.