Une lévitation à base d’aimants permanents
Comme l’explique très bien ce site webil existe 5 grands procédés pour permettre à un objet de léviter. Pour miniloop, nous avons choisis un système de lévitation constitué d’aimants permanents. En effet, le choix des aimants permanents présente de nombreux avantages:
- Passif: Cela permet de consacrer l’énergie disponible uniquement à la stabilisation et la propulsion de miniloop.
- Simple de conception et de mise en oeuvre: constitué seulement de deux aimants en répulsion, le principe physique en œuvre est basique.
- Economique: (Beaucoup) moins cher et moins risqué qu’un système d’aimant supraconducteurs et présentant moins de risques.
Ainsi, on s’aperçoit que l’utilisation d’aimants permanents est pleinement compatible avec l’objectif que tout à chacun puisse reproduire miniloop chez soi. De plus, les dimensions de miniloop rendent l’utilisation d’aimants permanent pertinent et compétitif par rapport à un système d’électroaimants.
Un système stable et facile à mettre en œuvre…
Il est assez facile et rapide d’arriver à une première réalisation en fabriquant :
- Deux rails fixes constitués de :
- Une suite d’aimants Q-40-10-05-N de supermagnete
- Barre d’acier laminé à froid de 15mm de large
- Un chariot mobile de 300cm x 100 cm comportant 4 aimants montés de manière répulsive
Le fait de placer les aimants su wagon sustentateur perpendiculairement à l’axe des rails permet d’augmenter la stabilité de wagon de manière significative. Ceci au prix d’une légère baisse de la portance du wagon.
La présence des barres d’acier laminés à froid peut surprendre cependant leurs performances magnétiques permettent de:
- Coller chaque aimant les uns à la suite des autres
- Améliorer le pouvoir lévitant du rail en concentrant le champ magnétique au-dessus du rail de 30%
Si vous lisez cette ligne, demandez à ce que l'on y place la photo d’un rail à la place
Ainsi, le système de lévitation actuel est stable et permet un défaut de centrage du wagon pouvant aller jusqu’à 5mm de chaque côté.
… et adaptable
Le principal défaut des aimants permanents est qu’ils ne s’adaptent pas au poids porté :
- Trop de poids : Les aimants ne repoussent pas assez et se collent aux rails
- Pas assez de poids : Les aimants génèrent trop de poussée et le système devient très instable
A l’heure actuelle, le poids du wagon reste fixe à chaque utilisation, ainsi, la solution est d’adapter le nombre d’aimants en fonction du poids (fixe) que supporte le wagon
Si vous lisez cette ligne, demandez à ce que l'on y place la photo de la maquette avec système de stabilisation à la place
Améliorations possibles
Augmenter la stabilité en augmentant la longueur des aimants sur le wagon
Ce besoin semble dicté par la difficulté à concevoir le système de stabilisation : En effet les forces attractives développées par les électroaimants ne sont pas suffisantes pour équilibrer le wagon lorsque celui-ci se trouve dans une position extrême.
Utiliser des aimants plus économiques
L’utilisation d’aimants Q-20-10-05-N de supermagnetepermettrait de diviser par 2 le prix au mètre des rails. Cependant, ils ne restent pas collés les uns aux autres une fois placé sur la barre d’acier. Cela est dû à leur surface plus petite qui génère des frottements aimants/acier moins important. Pour augmenter ces frottements l’ajout d’un tapis adhésif est nécessaire :
