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www.heig-vd.ch Moteur pas à pas "tin-can" pour un dispositif médical (confidentiel) Introduction Modélisation Le principe de construction du moteur pas à pas appelé « tin-can », ou « can-stack », permet d’obtenir un coût de fabrication très intéressant en utilisant la technique d’emboutissage. On parle parfois de structure à griffes. En raison de son rapport prix / performances avantageux, le moteur « tincan » est très répandu. On le trouve dans des appareils d’analyse médicale, des systèmes de ventilation et d’air conditionné, des imprimantes, etc. Deux variantes sont proposées : le moteur est d’abord modélisé en entier puis, grâce à la périodicité, subdivisé en une portion, visible à la figure 1. Deux types d’aimantation sont comparés, une aimantation radiale et une aimantation Feston (figure 2). La version la plus fréquente est biphasée avec 48 pas/tour. Le stator comporte alors deux bobines cylindriques et une structure à griffes. Le rotor porte un aimant multipolaire avec une polarisation radiale à 12 paires de pôles. Figure 2 : Formes d’aimantation (radial ou Feston) Résultats et conclusion Pour chaque type d’aimantation, le système a pu être simulé en statique et en dynamique (figure 3). L’influence de plusieurs paramètres a été analysée. Il s’agit de la longueur axiale du rotor, de l’épaisseur des aimants, de la taille de l’entrefer, de l’écart entre les dents du stator, de la hauteur de ces dents et de l’épaisseur de la tôle. Deux nouvelles formes de dents ont également été simulées. Figure 1 : Modélisation dans Flux3D Objectif Le projet a eu pour principal objectif d’étudier, de modéliser et de simuler, à l’aide du logiciel à éléments finis Flux3D, un moteur pas à pas de type « tin-can » produit en série par la société Sonceboz SA. Figure 3 : Champ d’induction magnétique dans le moteur Une analyse paramétrique des grandeurs géométriques et physiques a été réalisée. Il s’agissait d’évaluer l’effet de différentes dimensions sur les performances. Le moteur actuel possède déjà d’excellentes performances. Les paramètres étudiés n’ont pas démontrés une potentielle amélioration significative des performances du moteur. Auteur: Répondant externe: Prof. responsable: Sujet proposé par: Romain Bovey M. Hubert Poinceau M. Christophe Besson Sonceboz SA HEIG-VD © 2014, filière Génie électrique