Etude et réalisation d'un démonstrateur de sustentation magnétique à quatre inducteurs

Le principe de la sustentation magnétique est de soulever une structure avec l'aide uniquement de la force électromagnétique. L'élévation s'effectue grâce à des électroaimants, qui se caractérise par la composition d'une structure ferromagnétique en « U », d'un bobinage placé autour de la barre inférieure du « U », et d'une autre pièce ferromagnétique placée au-dessus de la première avec un espace de vide, appelé entrefer, créant ainsi un circuit magnétique. L'application d'un courant dans la bobine va créer une force magnétique, permettant d'attirer ou d'éloigner les deux structures ferromagnétiques. Selon une consigne de force bien précise, il est possible d'établir une distance entre la première pièce en « U », nommée l'inducteur, et la deuxième, nommée le rail, et de maintenir cette distance par régulation.

Ce projet consiste à étudier une structure composée de quatre inducteurs répartis en groupes de deux, deux sur le rail de droit et deux sur celui de gauche. Dans la continuité de deux anciens travaux de Bachelor, l'objectif est de réguler le chariot, en rendant tous les inducteurs à une position précise, et surtout qu'ils se maintiennent à celle-ci avec le moins de bruit possible. À ce stade du projet, plusieurs PCB ont été fabriqués, ainsi qu'un modèle théorique et une première régulation, qui n'était plus fonctionnelle après l'implémentation des cartes sur le chariot. En reprenant tous les anciens travaux, en améliorant la modélisation Matlab du système et en refaisant des tests de régulation, il sera possible de déterminer les coefficients de régulation à appliquer pour avoir une régulation optimum. Également, une interface utilisateur sera élaborée, afin de faciliter la modification des paramètres et de la visualisation des valeurs de positions. Enfin, la robustesse du système sera revue, avec l'écriture en mémoire FLASH du microcontrôleur, ainsi que le remplacement de plusieurs sources d'alimentations par des convertisseurs DC/DC.

Etudiant: Franck Yersin

Année: 2022

Département: TIN

Filière: Génie électrique avec orientation en Systèmes énergétiques

Enseignant responsable: Michel Girardin

Institut: iAi

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