Les entraînements électromécaniques directs : diversité, contraintes et solutions

Abstract

Electromechanical direct drives represent ultimate simplification of the electromechanical conversion systems because of they permit removal of parts of transmission system : reduction and multiplier gears, rotating to linear movement transformation... This simplification of the transmission system is employed since always in certain applications where mechanical requirements are adjust easily with classical motors (speed from about 1000 to 3000 rpm). But in very low speed and high torque, very high speed as well as linear drives, establishment takes slowly. In this paper, we aim to give numerous application examples where direct drives exist or emerge. We recall too their specific constraints. Finally, we develop a specific chapter on feasibility limits of rotating very high speed electromagnetic motors.

Actionneurs linéaires directs et indirects : performances limites

“…figure 6). La loi de variation du couple d'un moteur tournant cylindrique classique, c'est-à-dire l'évolution du couple en fonction de ses dimensions principales, est donnée par (5) [18] (le diamètre du moteur est ici supposé évoluer proportionnellement à la longueur active l ) :…”

Actionneur linéaire synchrone à aimants permanents multi-tiges

“…En effet, lorsqu'on accroît le nombre de pôles d'une machine à champ axial elle devient extra-plate. Pour occuper au mieux un volume cylindrique disponible, il est alors aisé d'en associer plusieurs en « série » sur le même arbre [5]. Dans le cas d'architectures à champ radial, plus conventionnelles, l'accroissement de la polarité conduit à des structures en couronne, donc creuses.…”

Les convertisseurs électromécaniques d'énergie : des systèmes mécatroniquesThe electromechanical energy converters: mechatronic systems

“…On parle d'entraînement direct (« direct drive » en anglais) lorsque l'actionneur est directement couplé à la mécanique entraînée [3].…”

“…On arrive ainsi à des densités de puissance de l'ordre de plusieurs kW/kg à des vitesses de rotation très élevées. Les valeurs maximales de vitesse faisables dépen-dent des dimensions et donc des puissances[3], à 200 m/s, on peut atteindre 300 000 tr/mn pour 1 kW et 20 000 tr/mn pour 1 MW.…”