Les forces electromagnetiques dans les machines de production
Les forces electromagnetiques sont au coeur du fonctionnement de la majorité des machines industrielles modernes. Un moteur électrique asynchrone convertit l'énergie électrique en couple mécanique par induction magnetique : le champ tournant du stator induit des courants dans le rotor en court-circuit, qui créés a leur tour un couple proportionnel au glissement. Les servomoteurs synchrones a aimants permanents, utilises sur les axes des machines CNC, offrent un couple de 0,5 a 200 Nm avec une constante de couple lineaire jusqu'a plusieurs fois le couple nominal : leur commande en courant par variateur de vitesse garantit une repetabilite de positionnement inférieure a 1 micrometre. La densité de puissance est 3 a 5 fois supérieure a celle des moteurs asynchrones de même gabarit, ce qui reduit le poids et l'encombrement des axes rotatifs.
Le serrage par plateau magnetique exploite directement les forces electromagnetiques pour maintenir les pièces ferromagnetiques sur les tables de rectifieuses et de fraiseuses sans montage mécanique. Un plateau magnetique permanent a commutation offre une force de retenue de 8 a 15 N/cm2 selon le type et peut être active et désactivé sans alimentation électrique, ce qui supprime le risque de lacher pièce en cas de coupure de courant. Les plateaux electromagnetiques a enroulement de cuivre atteignent des forces superieures (jusqu'a 25 N/cm2) mais necessitent une alimentation continue. Ces équipements reduisent le temps de bridage de 90 % sur les petites pièces prismatiques en acier.
Les forces electromagnetiques trouvent des applications spécifiques dans les équipements de production :
- Moteurs lineaires sur les axes rapides des centres d'usinage grande vitesse : accélération de 2 a 5 g, vitesse 120 m/min, sans vis-ecrou et donc sans usure mécanique
- Embrayages et freins magnetiques pour le dosage du couple et l'arrêt précis des axes de positionnement
- Detecteurs inductifs de proximité : détection sans contact des pièces metalliques avec une résolution de 0,1 mm pour le contrôle de présence sur les lignes automatisées
- Inducteurs de chauffage pour la cementation, la trempe superficielle et le chauffage des roulements au montage
