Bien que les ressources de Terres Rares ou Lanthanides soient abondantes sur terre, les Chinois, en cassant les prix, ont depuis une décennie, établi un quasi monopole économique mondial de fait sur ces matériaux largement utilisés dans de multiples applications les plus modernes (moteurs, batteries, éclairage, etc.). Le développement des véhicules hybrides, des modes d’éclairement de plus sophistiqués ont conduit la Chine à parler récemment de limitation des volumes exportés. Devant ce risque de pénurie deux attitudes pour les utilisateurs non-chinois sont possibles: soit relancer les exploitations minières abandonnées ou ralenties il y a dix ans soit développer de nouvelles solutions s’affranchissant des Terres Rares qui vont devenir de plus en plus onéreuses. C’est sur cette deuxième option que réfléchit Akira Chiba de l’Université de Tokyo en travaillant à la définition de moteurs miniaturisés à reluctance variable de couple élevé.
Ces moteurs à reluctance variable (switched reluctance ou SR), dans lesquels le rotor crènelé se positionne en réduisant l’entrefer au minimum pour l’établissement d’un flux magnétique maximum, sont mis en oeuvre dans les moteurs pas à pas. Ils présentent en général de faibles couples et de médiocres rendements. Akira Shiba travaille activement sur la suppression de ces deux points faibles dans ce type de moteur en augmentant le nombre de pôles du stator (18) et du rotor (12) et probablement en travaillant sur la nature des matériaux utilisés ainsi que sur le mode électronique de pilotage du moteur. Il revendique avoir défini un moteur de 403 N.m de couple et de 86% de rendement tout à fait équivalent à celui de la Prius qui dans sa définition à aimant permanent affiche un couple de 400 N.m et un rendement de 83%.
Il se pourrait donc dans les années à venir, si les Terres Rares le deviennent vraiment, que les futurs moteurs de véhicules hybrides ou électriques ne soient plus dépendants d’approvisionnement en aimants permanents. Voila un très bon exemple d’adaptabilité technologique aux contraintes économiques du moment. Cette adaptabilité des modes de mise en oeuvre ou de transformation de l’énergie est généralement sous-estimée par un grand nombre de commentateurs qui supposent naïvement la technologie figée.
LIRE un papier sur les divers types de moteurs pas à pas.
Le 20 Décembre 2009
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