Des moteurs électriques efficaces ne nécessitant pas de terres rares

Publié par Redbran le 06/09/2017 à 12:00
Source: CORDIS-Europa

Illustration:projet VENUS
La généralisation des véhicules électriques dépend fortement d'aimants permanents à base de terres rares qui sont très coûteuses et dont l'approvisionnement est limité. Une initiative de l'UE a présenté des moteurs n'utilisant pas ce type d'aimants.

L'approvisionnement mondial en terres rares (Les terres rares sont un groupe de métaux aux propriétés voisines comprenant le...) est essentiellement assuré par la Chine et elles ne peuvent pas être fournies en quantités suffisantes à un prix compétitif. La disponibilité (La disponibilité d'un équipement ou d'un système est une mesure de performance qu'on...) et le coût futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) de ces aimants en terres rares n'incitent pas à l'optimisme. De nombreux experts prévoient un déficit de l'offre de certains métaux rares, car la demande devrait dépasser la capacité de l'industrie à les produire.

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) VENUS (Switched/synchronous reluctance magnet-free motors for electric vehicles), financé par l'UE, a mis au point (Graphie) un système de propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant....) destiné aux véhicules électriques n'utilisant pas d'aimants à base de terres rares. Son efficacité et sa densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) répondent aux exigences des véhicules électriques et il peut faire l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) d'une production en série.

Les travaux ont débuté par la conception d'un prototype de moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique,...) doté d'une configuration électromagnétique originale. La conception mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...) diffère de celle des machines classiques à flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) radial. Les partenaires du projet ont pour cela développé un concept électromagnétique et des outils de calcul spécifiques, ainsi que des modèles thermiques perfectionnés. Ils ont également développé l'électronique de puissance (L'électronique de puissance est l'une des branches de l'électrotechnique, elle concerne les...). Celle-ci comporte un nouvel onduleur (Un onduleur est un dispositif d'électronique de puissance permettant de délivrer des tensions et...) constitué d'une carte de contrôle (Une carte de contrôle est un outil permettant de determiner le moment où apparaît la cause...), d'une carte d'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface...), d'une carte d'alimentation, d'un dispositif semi-conducteur (Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un...), d'un système de refroidissement, d'un condensateur (Un condensateur est un composant électronique ou électrique dont l'intérêt de base est de...) à liaison CC et d'un boîtier en aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13....). Pour le système de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de...), les chercheurs ont mis au point un modèle de machine commutée à reluctance avec une transmission de flux non linéaire.

L'équipe de VENUS a ensuite fabriqué les composants. L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) complet a ensuite été testé et intégré à une camionnette (Une camionnette, ou fourgonnette, est un véhicule de transport automobile, circulant sur les...) électrique. Dans des véhicules de faible puissance à deux, trois ou quatre roues (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par...), la densité de puissance obtenue par les chercheurs à partir de ce système sans aimants permanents dépasse de 10 % celle des moteurs de référence. Ils ont également calculé que l'onduleur permet de fournir la plus grande puissance par litre (Le litre (du grec λίτρα lítra, ancienne mesure de capacité...) du marché: 19 KW/l (320 KW pour 16,8 l).

Pour exploiter le moteur, le projet a réalisé une analyse complète d'industrialisation, comprenant l'évaluation du coût, les procédés de fabrication et les investissements nécessaires.

VENUS a développé un moteur présentant des performances similaires aux autres moteurs, à un prix compétitif et avec une taille réduite. Comme il n'utilise pas d'aimants à base de terres rares, la production en série de ce moteur ne risque pas de subir des ruptures (Ruptures est le second album de la série de science-fiction Orbital constituée de...) d'approvisionnement.

Pour plus d'information voir:
- Final Report Summary - VENUS (Switched/Synchronous Reluctance Magnet-free Motors for Electric Vehicles)
- http://www.venusmotorproject.eu
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