Modélisation analytique de l'inducteur d'un accouplement magnétique supraconducteur à flux axial
Résumé
Dans le domaine de la motorisation électrique, les supraconducteurs sont utilisés pour augmenter le champ magnétique dans l'entrefer et ainsi accroître la compacité des machines électriques. L'utilisation de matériaux supraconducteurs impose des températures de fonctionnement très basses qui demandent l'emploi de dispositifs cryogéniques tels que des cryostats (enceintes permettant d'isoler un système thermiquement). Pour transmettre le couple délivré par la machine à sa charge à travers le cryostat, on propose l'utilisation d'un accouplement magnétique comportant des bobines supraconductrices dans le milieu cryogénique et des aimants à l'extérieur. Les avantages seraient ceux d'une transmission sans contact [1] (absence d'usure mécanique, protection naturelle contre les surcharges, etc.) et permettraient de se passer des "torques tubes". La topologie étudiée ici concerne un accouplement à flux axial. La modélisation électromagnétique de ce dispositif est typiquement un problème 3D. On se propose d'établir un modèle analytique en 3D pour déterminer la distribution du champ magnétique. Les contraintes dues à la dépendance du courant critique de l'induction magnétique sont prises en compte afin de déterminer les ampères-tours maximum pour une température de fonctionnement donnée. Les calculs analytiques sont validés par éléments finis.