Une technologie magnétique de pointe pour stimuler l'efficacité des moteurs
Depuis des décennies, les moteurs à combustion interne (MCI) se taillent la part du lion en matière de propulsion automobile. Pourtant les signes d'un glissement en direction de systèmes à propulsion électrique sont de plus en plus évidents. L'adoption des véhicules électriques par les consommateurs dépend largement du développement technologique d'un moteur électrique comme source principale de propulsion. Sous la forme d'un partenariat entre des petites et moyennes entreprises et des instituts de recherche travaillant au développement d'une nouvelle génération de moteurs électriques, le projet EMPATHY (Electric motor based on parallel path effect) visait à exploiter le plein potentiel des moteurs à commutation de flux magnétique. Les partenaires du projet ont créé deux prototypes différents pour les applications automobiles. Le premier est un moteur unique permettant de fournir une énergie d'appoint au moteur à combustion interne et par conséquent de réduire la consommation de carburant sans sacrifier la performance du véhicule. Le second est un système innovant de moteurs intégrés directement dans chaque roue pour que la puissance soit directement transmise aux roues sans avoir besoin d'arbre de transmission. Les deux moteurs s'appuient sur la technologie des voies parallèles qui permet au champ magnétique d'un aimant permanent d'être commuté d'une boucle magnétique à l'autre. La technologie du chemin parallèle est relativement simple à la base, c'est pourquoi les moteurs à aimants permanents peuvent être utilisés dans plusieurs applications. Leur contrôle est néanmoins compliqué et ne peut être réalisé sans une parfaite connaissance de leur fonctionnement. Pour concevoir les moteurs EMPATHY, les chercheurs se sont appuyés sur des outils numériques permettant de simuler leur géométrie, les matériaux utilisés et leur comportement électromagnétique. Le modèle de simulation a permis aux chercheurs d'identifier l'ensemble optimal de paramètres nécessaires pour la conception des deux prototypes. Cette conception optimale devrait par conséquent améliorer l'efficacité du moteur par rapport aux moteurs conventionnels et d'optimiser son fonctionnement en exploitant au maximum le potentiel de la commutation de flux. L'accélération progressive de l'adoption des véhicules électriques, tant par l'industrie automobile que par les consommateurs, suggère que ces nouveaux moteurs électriques pourraient jouer un rôle majeur dans la future mobilité de l'Europe. Les moteurs basés sur l'effet du chemin parallèle peuvent également être utilisés dans les ventilateurs et souffleries industriels, dans les pompes à huile et hydrauliques, dans les outils machines et dans les systèmes de pression automatique.
Mots‑clés
Efficacité du moteur, moteur électrique, technologie de circuit magnétique, chemin parallèle, flux magnétique
