1 - 2 : Les aimants annulaires et le circuit magnétique

Très rapidement, les premières expériences ont montré l’importance du circuit magnétique associé à l’aimant permanent. En particulier, les démontages de l’alternateur de bicyclette et d’un haut-parleur ont montré la complexité de ces ensembles. Nous présentons ici notre démarche sur cette étude.

-1- Dans le cas des essais avec l’inducteur mobile, avec deux bobines en série à flux additifs de 1 000 spires chacune et quatre aimants droits convenablement maintenus qui se déplacent, la valeur maximale de la force électromotrice obtenue reste très faible de l’ordre de 1V. Il faut donc introduire très simplement les notions fondamentales sur le magnétisme à partir d’expériences de cours ce qui nécessite environ trois séances. D’où les présentations suivantes :

· Observation de divers aimants et essai en particulier d’un film provenant de chez " Ugimag " pour observer la topographie des lignes de champ.

· Etude des caractéristiques du champ magnétique avec un aimant ou un solénoïde et un teslamètre .

· Notion d’excitation magnétique à partir du tracé automatique du cycle d’hystérésis et influence de l’entrefer sur son allure. Energie électromagnétique emmagasinée dans une bobine et sa conversion en énergie mécanique avec recherche du rendement global .

· Canalisation des lignes de champ par l’acier et augmentation du champ magnétique en sa présence.

- 2 - Comme cela a été dit dans la partie 1 - 1 , l’adoption de la machine à coudre a entraîné le choix de l’induit mobile et ceci contrairement aux alternateurs linéaires industriels. Il a donc fallu usiner un circuit magnétique en s’inspirant de ceux des haut-parleurs, et concevoir un socle avec des serre-joints pour conserver un centrage correct de la bobine par rapport à l’entrefer.

Les calculs sur les circuits magnétiques étant trop ardus , les élèves n’y ont pas participé et pour obtenir facilement des résultats en modifiant des paramètres, nous avons travaillé avec le tableur " Excel ". A noter que l’usinage d’un tel circuit est très laborieux et que nous n’avons pas pu faute de temps faire des essais en modifiant sa géométrie (en particulier le diamètre de l’entrefer ).

Sa forme, ses cotes et les mesures effectuées sont présentéespage 15.

- 3 - Nous avons débuté nos essais avec un aimant annulaire en ferrite provenant d’un haut-parleur de puissance. Puis, pour augmenter le diamètre de l’entrefer, nous avons placé superposé deux aimants annulaires ..

Remarque : pour tripler environ la force électromotrice de l’alternateur linéaire, nous avons vainement cherché des aimants annulaires au samarium–cobalt ou néodyme-fer-bore . La seule proposition reçue via Internet n’a pu être retenue car il fallait commander une série de 1 000 aimants ( AIC Ltd Honk Kong ).

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