Pendule + électroaimant

[invite202266ba]

Bonjour,

avant de m'aventurer dans quelques calculs, j'ai juste besoin d'une précision :

Quelle est la priorité de cette contrainte ? Quelles seraient les dérogations éventuelles ?

Elle est toute relative : immense ou dérisoire...
quelles seraient les dérogations envisagées ?
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[phuphus]

Bonsoir,

Elle est toute relative : immense ou dérisoire...
quelles seraient les dérogations envisagées ?

J'aurais même tendance à vouloir aller dans l'autre sens : augmenter la difficulté en se rapprochant du concept. J'en parlerai à la fin de ce message.

J'ai tenté un calcul avec FEMM en 2D, en reprenant une partie des données de LPFR, avec quelques modifs obligatoires compte tenu des possibilités du logiciel. Donc la sculpture ressemble à ceci :
- cylindre d'acier doux de 50cm de diamètre et 50 cm de profondeur
- bras en acier doux de 4cm de large, 1,05m de long et 50 cm de profondeur
- à 20cm sous la position de repos du pendule, bobine de 1m de diamètre, 100 tours, courant de 10 A (rien de bien extraordinaire...)
- pour le calcul : pendule à 20° de la verticale

En faisant un calcul dans ces conditions, j'obtiens une force de rappel à 20° de déflexion de 0,042 N. On n'est pas loin des 0,183N de force aéro max trouvés par LPFR (ceci dit, avec de base 1 000 fois plus d'ampère-tours, il n'y a rien d'étonnant à grignoter une bonne part des "2 800 fois" qu'il nous manque). Gros problème : ça rayonne beaucoup, et si un type avec un pacemaker passe à côté y'a de grandes chances pour que ta carrière tourne court.
En ajoutant un chemin de retour pour le champ magnétique, dans le modèle forcément dans le plan mais dans la réalité il serait derrière la sculpture, on monte à 0,40N. On dépasse la force aéro max de LPFR, et le rayonnement est diminué.

Dans tous les cas, je ne peux pas me prononcer sur l'aspect Compatibilité Electro-Magnétique (CEM) d'une telle réalisation. En fonctionnant non pas par impulsions brèves mais par un courant sinusoïdal dans la bobine de même fréquence que le balancement naturel de la sculpture ça doit pouvoir améliorer la compatibilité.

Ce ne sont que des résultats préliminaires, pour lesquels je compare des calculs magnétiques (les miens) et des calculs aéro (ceux de LPFR) faits dans des conditions différentes (pas exactement les mêmes formes, etc.). De plus, il faudrait regarder le travail complet de la force magnétique sur un cycle pour voir s'il peut vaincre le travail des forces aéro, mais on voit déjà qu'il n'y a rien de déconnant à vouloir réaliser cela. Sans compter que je n'ai que 100 tours et 10 A.

Maintenant, le vrai défi serait d'aller plus loin. LPFR a trouvé qu'un champ de 1,1 µT était 2 800 fois trop faible avec ses conditions de calcul (couple sur un aimant inséré dans la sculpture), sachant que le champ magnétique terrestre est de 47 µT. Tu veux vraiment pousser ton concept au bout et faire une sculpture représentant "l'énergie provenant du sol", alors l'utilisation du champ magnétique terrestre serait la cerise sur le gâteau. L'idée est d'utiliser un blindage magnétique piloté pour alternativement isoler / coupler la sculpture au champ magnétique terrestre. Bien sûr, physiquement, l'énergie est fournie par le dispositif de commande mécanique du blindage, mais conceptuellement on utilise le champ magnétique terrestre.