Vers l'impression 3D de moteurs électriques

Au cours de ces dernières années, la fabrication additive de matériaux ferromagnétiques a suscité un intérêt croissant. Il est donc pertinent de se pencher sur les avantages que cette discipline peut apporter au domaine des moteurs électriques. En effet, grâce à cette dernière, certaines géométries de construction jusque-là difficilement réalisables sont maintenant envisageables. L'objectif de ce mémoire est l'étude de la possibilité d'impression d'un moteur à réluctance commutée avec 6 pôles au stator et 4 pôles au rotor dont la géométrie a été optimisée. Pour ce faire, trois matériaux : Fe-6.7%Si, Fe-30%Ni et Fe-50%Co, qui d'après la littérature, présentent de bonnes propriétés mécaniques et électromagnétiques ont été coulés dans un four à arc afin de déterminer, à l'aide de différents tests, celui qui sera utilisé dans ce travail. Grâce à une perméabilité relative moyenne de 1363.4, des pertes d'hystérésis de 20.785 [W/m³] et une dureté Vickers de 371.2 HV ± 3.28%, le Fe-6.7%Si a été retenu pour l'impression par fusion laser sur lit de poudre. Deux lots d'échantillons cubiques ont alors été imprimés de manière à caractériser plus amplement le matériau et d'optimiser les paramètres d'impression de la machine. La dureté des cubes fabriqués a été trouvée comme étant plus faible que celle de l'échantillon coulé. De plus, les tests de densité par la méthode des trois pesées ont fait ressortir un taux de porosité quelque peu élevé. Tout ceci mène à la conclusion que les paramètres d'impression ne sont pas encore optimaux et doivent être ajustés de manière à améliorer les propriétés des échantillons. Malheureusement, du fait du confinement, aucune autre impression n'a pu être réalisée. Des simulations numériques de l'interaction entre le stator et le rotor ont alors été élaborées pour la géométrie optimisée ainsi que celle simplifiée. Il a été montré que la différence au niveau du couple entre les deux configurations n'était pas conséquente et que, dans l'intérêt de faciliter la fabrication additive du moteur, la géométrie simplifiée pourrait être utilisée. Finalement, pour ouvrir la voie vers de prochains travaux, la modélisation de la machine par conception assistée par ordinateur ainsi qu'une réflexion sur son assemblage et son alimentation ont été effectuées.