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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
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