Aimants en arc : comment les spécifier

1. Ce qu'est un aimant en arc

Un aimant en arc (ou tuile) est une pièce courbe dont la forme épouse celle d'un rotor ou d'un stator, de sorte qu'elle se place près de l'entrefer dans un ensemble circulaire. Il est utilisé dans les moteurs à courant continu sans balais, les servomoteurs et les moteurs de traction, où il procure un flux uniforme dans l'entrefer, un couple plus régulier et un couple de détente plus faible [3].

2. Les six dimensions et le sens d'aimantation

Un fournisseur résume un arc en six éléments ; si l'on en omet un, l'usine doit deviner [1] :

• Rayon extérieur (OR) : la face convexe tournée vers l'entrefer.
• Rayon intérieur (IR) : la face concave, qui est la surface de collage dans un rotor à aimants montés en surface.
• Angle d'arc : l'angle couvert par le segment, en degrés.
• Longueur axiale.
• Épaisseur de paroi : OR moins IR. La même source indique que la casse et le rendement de rectification se dégradent rapidement en dessous d'environ 2 mm sur un grand rayon [1].
• Sens d'aimantation : parallèle ou radial, avec la face nord repérée.

3. Aimantation parallèle ou radiale

Dans l'aimantation parallèle, les lignes de champ sont parallèles, comme si un bloc rectangulaire était courbé en arc. Le montage d'aimantation est plus simple, et le flux culmine au centre du pôle, ce qui donne une forme d'onde légèrement trapézoïdale. Dans l'aimantation radiale, le flux est orienté selon le rayon, normalement à l'entrefer, ce qui donne un flux d'entrefer plus uniforme et une force contre-électromotrice plus sinusoïdale, mais exige un montage radial spécial [1]. Le choix dépend de la conception du moteur et de la commande : les commandes BLDC à six pas tolèrent la forme trapézoïdale, tandis que les commandes FOC/PMSM sinusoïdales tirent profit de la forme plus régulière [1]. Indiquez au fournisseur celle dont vous avez besoin ; ne le lui laissez pas décider.

4. Tolérances

À titre d'exemple de ce qu'un fournisseur publie, une source indique des tolérances standard de ±0,10 mm sur le rayon extérieur, le rayon intérieur et l'épaisseur de paroi, de ±0,5° sur l'angle d'arc et de ±0,15 mm sur la longueur axiale, avec des valeurs « de précision » plus serrées disponibles, et précise que le flux par pôle est typiquement maintenu à ±5 % [1]. Ce sont les chiffres d'un seul fournisseur, non une norme ni un engagement de notre part. Les tolérances diffèrent d'une usine à l'autre et d'une pièce à l'autre : indiquez donc la tolérance dont vous avez besoin sur le plan et demandez à l'usine de la confirmer. Si l'équilibre du flux d'un pôle à l'autre est important, demandez des jeux appairés [1].

5. Nuance et température

La nuance doit être choisie en tenant compte de la température d'utilisation maximale [1]. Les aimants de moteur exigent généralement un suffixe de coercivité élevée (SH, UH et au-delà) ; consultez notre guide de sélection pour voir comment suffixe et température s'articulent. Beaucoup de ces nuances reposent sur le dysprosium ou le terbium et peuvent donc être soumises à une licence d'exportation chinoise [4] ; lisez notre guide de la licence avant de fixer une date de livraison.

6. Courants de Foucault et segmentation

Le NdFeB fritté conduit l'électricité ; les aimants de rotor sont donc parcourus par des courants induits qui les échauffent de l'intérieur ; la chaleur abaisse la coercivité et accroît le risque de désaimantation [2]. Une façon de réduire les pertes consiste à découper l'aimant en morceaux isolés électriquement. En théorie, les pertes diminuent avec le carré du nombre de morceaux ; en pratique, le gain est plus faible, par exemple environ 30–40 % avec deux morceaux et 12–20 % avec quatre, et l'optimum pratique se situe généralement entre deux et six segments [2]. Les morceaux doivent être isolés les uns des autres ; une colle ou une frette conductrice peut les court-circuiter et annuler le bénéfice [2]. La segmentation est une décision de conception du moteur : réglez-la donc avec votre ingénieur de conception avant de commander.

7. Ce qu'il faut nous envoyer pour un devis

• Plan ou les six dimensions ci-dessus, avec les tolérances.
• Aimantation : parallèle ou radiale, face nord repérée.
• Nuance et température d'utilisation maximale.
• Revêtement (par exemple Ni-Cu-Ni ou époxy) et environnement.
• Quantité par commande et par an, et adresse de livraison.
• Si vous avez besoin de jeux segmentés ou appairés, et quels contrôles et rapports d'essai vous exigez.

Références

1. [1]  Radial Magnets, Inc. (n.d.). Arc segment magnets. https://radialmagnet.com/arc-segment-magnets/
2. [2]  Radial Magnets, Inc. (n.d.). Magnet eddy current losses. https://radialmagnet.com/magnet-eddy-currents-losses/
3. [3]  HSMAGNET (n.d.). Motor magnets: arc segment magnets and rotor magnets explained. https://hsmagnet.com/?p=14493
4. [4]  MainRich Magnets (2026). Rare earth magnet export compliance in 2026. https://mainrichmagnets.com/rare-earth-magnet-export-compliance

Avis important : ce guide constitue une information technique générale fondée sur les sources publiques citées. Les chiffres d'autres fournisseurs sont des exemples, non une spécification, une offre ou un engagement de Rami Technics. Confirmez chaque décision de conception d'après la fiche technique de la nuance et de la forme exactes et testez un échantillon dans les conditions réelles.