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Conception d'un banc de test pour les rotors des moteurs électriques

Dans le cadre de l'amélioration de son processus de contrôle qualité, l'entreprise mandatrice de ce projet a proposé à la HEIG-VD la réalisation d'un banc de test permettant le contrôle de la magnétisation de rotors de petits moteurs électriques présents notamment dans le domaine automobile.

Les moteurs étudiés sont de type "tin-can". Ils sont produits de manière continue sur des lignes de production à l'aide d'un procédé de fabrication nommé emboutissage. le stator est composé de tôles de fer pliées et dentées emprisonnant deux bobines de fils de cuivre posées l'une sur l'autre. le rotor est positionné au centre des deux bobines. Le rotor est pour sa part composé de plusieurs pôles magnétiques.

Afin de tester la magnétisation des rotors, le choix fut de mesuré la tension induite de mouvement créée par la rotation du rotor au sein d'une bobine. Pour obtenir des résultats proche de la réalité, le choix a été de reprendre un stator d'un des moteurs et de faire tourner les rotors à tester en son sein. Il y a ainsi deux points de mesure sur le banc de test, soit une par phase du moteur.

Les mesures sont effectuées à partir de deux conditionneurs de signaux permettant l'atténuation de la tension induite en entrée. La carte électronique présente sur le banc permet d'une part le contrôle et la commande du banc de test, d'autre part la communication des données via un bus SCI à une interface programmée sur LabView, présente sur un ordinateur. Cette interface affiche les valeurs mesurées et permet de définir si le rotor testé entre dans les tolérances de magnétisation ou non. Des LED d'indication sont également présentes sur le banc.

Le banc de test se veut modulaire afin de pouvoir tester différents types de rotors. Un unique moteur lié mécaniquement sans réducteur à un système de transmission permet la mise en rotation du système. La mesure est réalisée dans un délai de moins d'une minute.