Chapitre 4
Interaction électromécanique
Les techniques opérationnelles de conversion électromécanique de l’énergie se sont
très tôt focalisées sur l’exploitation quasi-exclusive d’effets électromagnétiques.
Ainsi, depuis l’avènement de l’électricité en tant que vecteur d’énergie, les lois de
la magnétostatique et de l’induction électromagnétique règnent sans partage sur le
monde des machines électriques tournantes pour assurer la production de l’électricité ou sa transformation en mouvement. Il n’en demeure pas moins que d’autres
phénomènes physiques existent qui sont a priori susceptibles de concourir à une
telle transformation. Certes, dotées le plus souvent de performances relativement
modestes, ces alternatives à la « filière électromagnétique » sont longtemps restées
l’apanage de secteurs d’application spécifiques (tels que les capteurs ou celui des
transducteurs par exemple). Or, les progrès récemment accomplis dans le monde
des matériaux, s’agissant en particulier des composés « électroactifs » (céramiques
et polymères piézoélectriques, alliages à mémoire de forme, etc.), conduisent peu à
peu à considérer sous un jour nouveau les procédés de conversion qui en découlent.
Aussi, sans remettre en cause le monopole des machines électromagnétiques dans le
domaine des fortes et moyennes puissances, on ne saurait ignorer aujourd’hui l’enjeu
majeur que représentent ces nouvelles filières technologiques en termes de « microsystèmes », « d’intégration mécatronique » ou encore de « structures adaptatives ».
Prélude à la description des principales structures de convertisseurs opérationnels
(chapitres 5 et 7), le présent chapitre propose un tour d’horizon des phénomènes d’interaction susceptibles d’être utilisés dans les machines, actionneurs et systèmes électroactifs modernes. Sur la base de considérations thermodynamiques directement déduites de la partie précédente, les principales classes d’effets sont tout d’abord identifiées. Les procédés fondés sur l’interaction électromagnétique sont ensuite détaillés,
Interaction électromécanique
Les techniques opérationnelles de conversion électromécanique de l’énergie se sont
très tôt focalisées sur l’exploitation quasi-exclusive d’effets électromagnétiques.
Ainsi, depuis l’avènement de l’électricité en tant que vecteur d’énergie, les lois de
la magnétostatique et de l’induction électromagnétique règnent sans partage sur le
monde des machines électriques tournantes pour assurer la production de l’électricité ou sa transformation en mouvement. Il n’en demeure pas moins que d’autres
phénomènes physiques existent qui sont a priori susceptibles de concourir à une
telle transformation. Certes, dotées le plus souvent de performances relativement
modestes, ces alternatives à la « filière électromagnétique » sont longtemps restées
l’apanage de secteurs d’application spécifiques (tels que les capteurs ou celui des
transducteurs par exemple). Or, les progrès récemment accomplis dans le monde
des matériaux, s’agissant en particulier des composés « électroactifs » (céramiques
et polymères piézoélectriques, alliages à mémoire de forme, etc.), conduisent peu à
peu à considérer sous un jour nouveau les procédés de conversion qui en découlent.
Aussi, sans remettre en cause le monopole des machines électromagnétiques dans le
domaine des fortes et moyennes puissances, on ne saurait ignorer aujourd’hui l’enjeu
majeur que représentent ces nouvelles filières technologiques en termes de « microsystèmes », « d’intégration mécatronique » ou encore de « structures adaptatives ».
Prélude à la description des principales structures de convertisseurs opérationnels
(chapitres 5 et 7), le présent chapitre propose un tour d’horizon des phénomènes d’interaction susceptibles d’être utilisés dans les machines, actionneurs et systèmes électroactifs modernes. Sur la base de considérations thermodynamiques directement déduites de la partie précédente, les principales classes d’effets sont tout d’abord identifiées. Les procédés fondés sur l’interaction électromagnétique sont ensuite détaillés,