Moteur supraconducteur à barrière de flux

Introduction et contexte

L'amélioration des performances des machines électriques est un grand défi depuis plusieurs décennies. L'un des paramètres les plus importants pour améliorer les performances des machines est la génération d'un champ magnétique inducteur élevé. Les matériaux supraconducteurs sont très intéressants en raison de leur absence de pertes par effet Joule, en courant continu, et en raison des densités de courant très élevées. Pour ces raisons, ils ont pour avantages de permettre de construire des machines électriques plus légères avec un meilleur rendement que les moteurs classiques.

Objectifs

Nous proposons une structure originale d'inducteur supraconducteur. L'inducteur utilise une topologie formée de deux bobines de champ supraconductrice et d'un supraconducteur massif qui joue le rôle d'écran magnétique conduisant à une densité de flux dans l'entrefer élevée. Cette structure est décrite dans la figure suivante :

Problématiques scientifiques

En fonctionnement, les bobines de l'inducteur vont créer un champ intense qu’elles devront supporter. Le choix du fil supraconducteur pour réaliser les bobinages de l'inducteur est donc un point crucial et diverses technologies sont disponibles : YBCO, MgB2 ou BSCCO. Il s'agit de définir laquelle est la plus adaptée à ce type de moteur. Un dernier verrou important concerne la cryogénie du système. Quel mode de refroidissement pour ce moteur constitué de bobinages et de matériaux massifs supraconducteurs ?

Contacts

Jean LEVEQUE : jean.leveque@univ-lorraine.fr
Thierry LUBIN : thierry.lubin@univ-lorraine.fr