Calculer par simulation informatique comment un composant se comporte sous certaines contraintes

Dans le cadre d'un projet client de Widap AG, l'équipe d'ingénieurs d'Antrimon Group AG a étudié le comportement mécanique d'un disjoncteur automatique de protection de moteur en étoile-triangle. Le défi : un retard inattendu lors de la commutation Y-Δ, qui avait un impact négatif sur la vitesse de commutation et donc sur la fiabilité des contacts électriques.

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Analyse du problème à l'aide de la méthode des éléments finis (FEM)

À l'aide de la méthode des éléments finis (FEM), le segment denté concerné dans l'engrenage a été simulé en détail. L'objectif de la simulation était de représenter des charges réalistes et de comprendre leurs effets sur le comportement dynamique du composant. L'analyse FEM a clairement montré que l'amortisseur utilisé dans la transmission était la cause principale du retard de commutation : la vitesse de fermeture était trop faible, ce qui entraînait une usure accrue des points de contact.
 

La solution Antrimon: optimisation ciblée du concept d'amortissement

Sur la base des résultats de la FEM, Antrimon a développé une solution technique qui résout le problème de manière durable:

• Adaptation de l'amortisseur: un amortisseur plus puissant a été sélectionné, mais qui n'agit que sur la moitié de la course.
• Mécanisme à ressort pour le réengrènement: un segment denté à ressort permet à l'engrenage de s'enclencher à nouveau en toute sécurité après le désaccouplement.
• Performances de commutation améliorées: cette combinaison garantit une vitesse de fermeture nettement plus élevée de la transmission tout en réduisant considérablement le taux d'usure par contact.

Grâce à cette adaptation basée sur des données et des simulations, la fonctionnalité du commutateur Y-Δ a pu être améliorée de manière durable, avec des effets positifs sur la durée de vie, la fiabilité et les performances globales du mécanisme.
 

Structure du projet: développement interdisciplinaire, de la conception à la mise en œuvre

Le projet couvrait plusieurs domaines de compétence:

• Gestion de projet: définition et hiérarchisation des exigences spécifiques du client, planification et coordination du projet
• Développement mécanique: recherche d'idées conceptuelles innovantes pour réduire les retards, conception CAO et conception FEM du segment de denture élastique, ainsi que fourniture et adaptation de prototypes
• Test et validation: vérification des résultats de simulation en laboratoire d'essai et sélection de l'amortisseur optimal sur la base de temps de commutation réels
• Production: construction des premiers prototypes, mise au point des outils de fabrication et préparation de la production en série

Cette approche structurée, de l'analyse à la validation en passant par la simulation, reflète l'expertise interdisciplinaire d'Antrimon en matière d'ingénierie.
 

Résultat: une commande de transmission fiable et performante

Grâce à l'application ciblée de la méthode des éléments finis associée à une innovation mécanique, Antrimon a pu offrir à son client:

• obtenir une amélioration significative de la vitesse de commutation
• augmenter la fiabilité mécanique
• optimiser la durée de vie des contacts de commutation

Une solution qui convainc non seulement sur le plan technique, mais qui est également judicieuse sur le plan économique – un exemple typique d'excellence en ingénierie pratique.