Transformation MAS 6 Pôles en PMG

Transformer un moteur asynchrone triphasé en génératrice synchrone en ajoutant des aimants permanents au rotor.
Rigol'eau
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Transformation MAS 6 Pôles en PMG

Message par Rigol'eau »

Bonjour,

Je démarre la transformation d'une machine asynchrone triphasée en génératrice synchrone en ajoutant des aimants permanents au rotor.

Les spécifications sont les suivantes :
  • Puissance : environ 200 W
  • Vitesse de rotation : 1000 tr/min en charge
Le choix de la base à transformer se porte sur un moteur triphasé 6 pôles afin de coller au plus près des 1000 tr/min voulus.
L'idée est de modifier uniquement le rotor sans toucher au stator. J'ai pour cela choisi une machine d'une puissance légèrement supérieure à la puissance que je compte produire, soit une machine plaquée 250 W.

Avant toute chose, j'ai réalisé un schéma représentant la distribution temporelle et spatiale des pôles magnétiques et des bobinages afin de vérifier que tout concorde en fonction des caractéristiques de la machine :

Etude MAS 6 pôles vers PMG.png
  • 36 encoches / 6 pôles = 6 encoches par pôle
  • 36 encoches / 3 phases = 12 encoches par phase / 6 bobines par phase
  • Pas polaire = 36/6 = 6 encoches / 3 bobines par pôle

J'ai pas mal potassé et bataillé avant de pondre le document, c'est simple quand on a compris, un peu nébuleux au départ :roll:
Les IA m'ont permis de bien comprendre la logique car elles m'ont systématiquement proposées des explications et des schémas faux, attention :o

Le prix du moteur à modifier : 90 Euros TTC

La prochaine étape sera axée sur les aimants (grade, épaisseur et angle des tuiles).

A +

PS : document joint au forma pdf et image
Pièces jointes
Etude MAS 6 pôles vers PMG.pdf
(146.71 Kio) Téléchargé 23 fois
PXL_20260208_141019898.jpg
rotor_initial.png
Plaque_SEV-MS2-712-6 B14.jpg
Face_SEV-MS2-712-6 B14.png
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Bricol'eau
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Re: Transformation MAS 6 Pôles en PMG

Message par Bricol'eau »

tu vas usiner le rotor d'origine pour installer les aimants, ou en refaire un autre ?
Rigol'eau
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Re: Transformation MAS 6 Pôles en PMG

Message par Rigol'eau »

Bricol'eau a écrit : 08 févr. 2026, 10:11 tu vas usiner le rotor d'origine pour installer les aimants, ou en refaire un autre ?
Salut Cristof,

Oui dans un premier temps je vais usiner le rotor existant.
  • Je diminue le diamètre initial en enlevant l'épaisseur des aimants
  • J'usine des trous filetés distribué à 60°autour du rotor afin de fixer les tuiles (les aimants en forme de tuile)
Cela va me permettre de faire quelques essais à moindre frais avant d'aller plus loin.

Edit : je réalise qu'en usinant le rotor je vais probablement court-circuiter les tôles empilées car elles sont initialement isolées les unes des autres par une couche de vernis ...

Avant tout il faut que je dimensionne les aimants et que je les commande.

A+
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Rigol'eau
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Re: Transformation MAS 6 Pôles en PMG

Message par Rigol'eau »

Hello,

J'ai trouvé une boîte qui pourrait me faires les aimants en forme de tuile, 3 N-S, 3 S-N, percés.
Matière : NdFeB fritté anisotrope
  • Longueur 75 mm
  • Epaisseur 5 mm
  • Diamètre exterieur : 59.5 mm
  • Angle de l'arc : 48°
J'attends le devis pour les 6 aimants :?

Les pas polaire étant de 60° j'aurais pu pousser l'angle de l'arc à son maximum mais j'ai peur de saturé le circuit magnétique.
Un arc polaire : 25-30 mm (soit 40-50°) représente environ 70-80% du pas polaire, ce qui me semble un bon compromis.
Idem pour l'épaisseur, en dessous de 3 mm c'est trop peu, au de là de 6 mm il y a risque de saturation.
J'arrive à ces choix après quelques discussions avec le fabriquant d'aimant, une société Suisse qui sous-traite en Chine.

En terme de tension générée, je n'arrive pas à calculer la Force Electro Motrice induite car je ne connais pas le nombre de spire des bobines, je ferais peut-être le calcul inverse une fois que j'aurais générée une tension à une vitesse connue, cela sera plus simple :lol:

A+
Tuile_48_degre_5mm v1.png
rotor 6 pole 69,5 mm v2.png
Pièces jointes
Tuile_48_degre_5mm.pdf
(215.51 Kio) Téléchargé 68 fois
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Simon
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Re: Transformation MAS 6 Pôles en PMG

Message par Simon »

salut , est ce que les toles magnetiques de ton moteur sont de meilleure qualité que celle du moteur que Cristof a tenté de transformer? sinon il faut pas s'attendre a des miracles...

meilleures qualité ça veut surtout dire des toles magnetiques les plus fines possibles. du coup si tes toles magnetiques font 0,5 MM d'epaisseur comme dans la quasi généralité des moteurs asynchrone , a mon avis c'est meme pas la peine de te faire c+ier a transformer.
les pertes par courant de foucault.

il te faut aussi calculer les pertes cuivre , ça c'est facile. tu mesure la résistance d'une phase , et tu applique la formule P=R×I2. si tes phases on pas une faible résistance , tu vas tres vite avoir des pertes cuivre , et elles augmentent au carré de l'intensité... verifie bien que les enroulement pourront fournir l'intensité que tu recherche sans trop de perte...
Rigol'eau
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Re: Transformation MAS 6 Pôles en PMG

Message par Rigol'eau »

Simon a écrit : 14 févr. 2026, 19:04 il te faut aussi calculer les pertes cuivre , ça c'est facile. tu mesure la résistance d'une phase , et tu applique la formule P=R×I2. si tes phases on pas une faible résistance , tu vas tres vite avoir des pertes cuivre , et elles augmentent au carré de l'intensité... verifie bien que les enroulement pourront fournir l'intensité que tu recherche sans trop de perte...
Salut Simon,

Merci pour ces précisions qui nous rappellent d'ou viennent les % de rendement perdus un peu partout dans nos petits systèmes:(

Concernant les pertes au niveau du stator elles ne sont pas si importantes, d'ou mon choix initial de na pas mofifier la structure du rotor ou même son bobinage.

Je mesure 36 Ohms de résistance par phase.
En prenant 200W sous 220V, on aurait 0.9 A, soit 0.3A par phase.
P=RI ²=36*0.3 ²=3.24W/phase
Soit 10W de perte Joules, soit 95% de rendement.
La structure est faite de feuilleté de 0,5 mm en FeSi (acier au silicium)
à 1000 tr/min pour 6 pôles (soit 50 hz), avec une rémanence ~ 1.2 Tesla, j'estime à 3 W les pertes de Foucault.

Pour conclure, les pertes au stator pourraient se résumer ainsi :
  • [Pertes Joule (I=0,3A, R=36Ω) ~10 W
  • Pertes Foucault (50 Hz, 1,2T) ~3 W
Sous-total stator ~13 W
Rendement ~ 93%

La VRAIE QUESTION c'est le ROTOR !
  • En usinant le rotor initial en tôle feuilletée isolée je vais casser l'isolation formant ainsi un bloc massif et créer des pertes de Foucault énormes, ce n'est pas viable et cela revient à utiliser un rotor plein : Le bouclage du flux magnétique est facilité via le rotor (conducteur magnétique) mais le rotor étant "plein" et conducteur électrique les boucles des courants induits sont larges = perte Foucault
  • En imprimant un rotor en PETG ou PLA on n'aurait plus le problème des pertes Foucault mais le bouclage du flux magnétique des aimants devra passer par l'air = perte.
Le feuilletage reste donc la solution idéale pour "casser" les courants de Foucault tout en optimisant le bouclage magnétique.
C'est bizarre, c'est ce qui se pratique à l'échelle indistrielle :lol:

Concrètement ce n'est pas impossible : faire découper des tôles au laser, les vernir (pour les isolées ), les assembler sur l'axe, visser/coller les aimants, équilibrer ...
Le jeu en vaut-il la chandelle ?
Rotor feuilletté VS rotor plein acier doux VS rotor plein alu VS rotor PLA, PETG ?

Si vous avez une expertise dans le domaine vos reflexions sont les bienvenus ...
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