Les aimants permanents et leur applications Mini Projet Soutenu publiquement Les aimants permanents et leur applications M. Proposé par : Présenté par : Mlle. Chouiar Jami Hasnaa M . El Ayyan Ilyass Jaouad DIOURI Session de Juin 2013

Plan: introduction Généralités Champ magnétisme Les lois fondamentaux de magnétisme Les applications des aimants permanents conclusion

Généralités Qu'est-ce qu'un aimant?   Qu'est-ce qu'un aimant? Un aimant est un matériau développant naturellement un champ magnétique et capable d'attirer du fer, le nickel, le cobalt, le chrome.

Généralités Historique: Les aimants furent découverts d’abord en Chine et puis en Grèce. Les premiers aimants sont des pierres noires qui ont la propriété d’attirer des objets en fer. Cette pierre est constituée de magnétite, un minerai de fer composé principalement d’oxyde de fer (Fe3O4).Le phénomène observé est le magnétisme.

Les aimants temporaires Les aimants permanents Généralités Les aimants Les aimants temporaires Les aimants permanents

Généralités Les aimant permanents: Un aimant permanent ou aimant dans le langage courant, est un objet fabriqué dans un matériau magnétique dur, c’est-à-dire dont le champ rémanent et l'excitation coercitive sont grands Cela lui donne des propriétés particulières liées à l'existence du champ magnétique, comme celle d'exercer une force d'attraction sur tout matériau ferromagnétique.

Champ magnétisme Définition : Le magnétisme est la partie de la physique qui étudie les effets magnétiques des courants électriques et des aimants. Donc le magnétisme serait causé par des courants électriques au sein des atomes et molécules

Champ magnétisme le principe du magnétisme

Champ magnétisme Le magnétisme Le diamagnétisme Le paramagnétisme Le ferromagnétisme Le diamagnétisme

Les lois fondamentaux de magnétisme Champ magnétique : Champ magnétique  Force Le champ magnétique a une direction, un sens et une intensité : on le représente par un vecteur. Direction : tangente à la ligne de champ Sens : rentre par le Sud et sort par le Nord Intensité : est donnée en Tesla  Grande unité ! (Champ magnétique terrestre : 20 μT ) B

Les lois fondamentaux de magnétisme Les grandeurs magnétiques L'induction magnétique 𝐵 l'aimantation 𝑀 L’excitation magnétique 𝐻

Les lois de base de phénomène loi de Faraday et de Lenz Les lois fondamentaux du magnétisme Les lois de base de phénomène loi de Faraday et de Lenz Loi de Biot et Savart Force de Laplace

Les applications des aimants permanents Les applications et implications du aimants permanents sont très nombreuses, même dans la vie courante. Les applications des aimants permanents Moteurs à courants continus avantage : réglage de vitesse facile Moteurs pas a pas petit moteur de précision Moteurs synchrones 

Les applications des aimants permanents La génératrice (dynamo) On crée un champ magnétique constant dans le rotor (avec des aimants permanents par exemple) et on le fait tourner. Le bobinage du stator baigne dans un champ « localement variable ». Une f.é.m. et un courant induit apparaissent dans le stator Conversion mécanique => électrique. Rotor Stator

Les applications des aimants permanents Moteur a courtant continu Le mode d’excitation le plus largement répandu dans la gamme des petits moteurs à courant continu est le mode d’excitation par aimants permanents, qui offre des avantages objectifs de compacité. On peut également prévoir, dans certaines applications, des modes d’excitation série, shunt ou compound.

Etude d’un moteurs synchrones Présentation de la machine a synchrone La machine comporte deux parties principales Rotor (Roue polaire): comportant des aimants permanents (moteurs de petite puissance < 10 kW, pas de balais) ou électroaimant alimenté en CC (balais).Vitesse de rotation Rotor=moment magnétique tournant dans le champ créé par le stator Stator : triphasé. Pulsation des courants Bobinage adapté pour avoir un champ à répartition radiale sinusoïdale. Identique au stator du moteur Asynchrone. Si le rotor comporte p paires de pôles :

Avantages et inconvénients des moteurs à aimants Les aimants permanents permettent d'obtenir des champs magnétiques sans perte de puissance par effet Joule. En considérant le modèle ampérien des aimants, on montre que l'introduction d'aimants permanents est particulièrement intéressante pour les machines de petite taille. Ce fait, ainsi que le coût élevé des aimants de bonne qualité, explique que les aimants permanents se rencontrent essentiellement dans de petites machines. Leur introduction permet une réduction des pertes d'énergie ou une augmentation du couple massique.

Conclusion Aimants permanents Moteurs ou générateurs

Merci pour votre attention Conclusion Merci pour votre attention