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Un moteur à reluctance variable pour les véhicules hybrides électriques

La Tokyo University of Science, en collaboration avec l'Organisation pour le développement des Energies Nouvelles et des Technologies Industrielles (NEDO) a réussi pour la première fois au monde à construire un moteur à reluctance variable suffisamment petit pour être embarqué dans un véhicule hybride électrique. Ses caractéristiques sont comparables à celles des moteurs à aimant permanent utilisés jusqu'à présent.

Un moteur à reluctance variable est constitué d'un barreau de fer doux denté (le rotor) qui tourne à l'intérieur d'un stator, immobile, composé d'un certain nombre de bobines alimentées chacune à tour de rôle. Cette alternance provoque une rotation du champ magnétique et entraine donc un mouvement du rotor qui cherche naturellement à s'orienter suivant ce champ. Un moteur à aimant permanent fonctionne suivant le même principe, mais son rotor est polarisé Nord-Sud.

Un moteur à reluctance variable présente donc l'avantage de ne pas comporter de terres rares (éléments constitutifs d'un aimant), matériaux actuellement produits à 90 % par la Chine qui établit des restrictions de plus en plus draconiennes à leur exportation. Mais même si les moteurs sans terre rare sont robustes et résistants à la chaleur, il était jusqu'à présent impossible d'en produire un qui soit à la fois suffisamment puissant pour propulser un véhicule et suffisamment petit pour être embarqué à bord.

Les chercheurs de la Tokyo University of Science ont fabriqué un moteur de 50 kW, puissance des moteurs à aimant permanent le plus couramment utilisé dans les véhicules hybrides électriques. A 1200 tours par minute, son couple est de 403 N.m et son rendement de 86 % (resp. 400 N.m et 83 % pour les moteurs à aimant permanent). Le moteur ainsi fabriqué dispose d'un rotor à 12 dents et d'un stator à 18 bobines. Par ailleurs, les chercheurs ont augmenté le couple du moteur en donnant une inclinaison aux bobines. La sélection des matériaux a également joué un rôle dans l'amélioration des performances du moteur.

BE

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