⚠️ Pas de gouverneur naturel — un moteur classique se stabilise tout seul à
une vitesse à vide : le frein contre-électromoteur grandit avec la vitesse jusqu'à annuler
le couple (voir InfiniX —
Pour les Nuls, Chapitre 2). Ici, ce frein est justement ce que le
principe supprime : rien ne s'oppose naturellement à l'accélération tant que le cycle
annulation/coupure/répulsion tourne, comme un tourniquet relancé à chaque passage sans
jamais être freiné. Le frein de Prony (ou toute charge électrique/mécanique
contrôlée) n'est donc pas qu'un instrument de mesure du rendement : c'est le seul
gouverneur de vitesse du système. Il doit être engagé dès la première mise sous tension,
jamais en roue libre même quelques secondes. Le prototype réel pilote la coupure par MOSFET
(voir Électronique) plutôt que par relais : la
commutation en microsecondes ne plafonne plus rien électroniquement, ce qui a
supprimé le seul filet — même imparfait — qui limitait involontairement
l'emballement dans les versions précédentes. Sans ce filet, rien d'autre que le
frein de Prony ne s'oppose à l'accélération : ce n'est plus une option prudente, c'est la
seule limite qui reste.
Charge connue (frein de Prony ou équivalent) engagée avant toute mise sous tension —
jamais de démarrage à vide.
Tension réduite, timing vérifié à l'oscilloscope avant montée en régime.
Banc de test : mesure électrique en entrée, mesure mécanique en sortie
⏱️ Endurance & recalibration
Rien n'interdit a priori plusieurs heures de fonctionnement continu à cette échelle de
puissance (≈12 W) : les roulements viennent d'une roue de skate largement surdimensionnée pour
cet usage, et les balais récupérés retenus
côté rotor sont eux-mêmes surdimensionnés pour nos quelques centaines de mA à 750 tr/min max —
usure attendue négligeable, à confirmer plutôt qu'à supposer. Deux points restent à surveiller :
Aimants : chaque cycle les expose à un champ opposé calibré (voir Calculs — démagnétisation cumulative), et rien ne garantit
que cet effet reste négligeable sur des dizaines d'heures.
Balais : contrôle visuel de l'usure des charbons et de la pression du
ressort à chaque session prolongée — négligeable en théorie, à vérifier en pratique.
Mesure le champ de chaque module au bip-mètre avant et
après chaque session prolongée — pas seulement à la fabrication.
Si le champ mesuré au courant de référence (0,11 A) ne tombe plus exactement à zéro, ne
force pas le courant à l'ancienne valeur : recalibre (reprendre la procédure du chapitre
Modules & noyau imbriqué) — un aimant plus faible a
besoin de moins de champ opposé pour être annulé.
Tiens une fiche par session : date, durée, RPM max atteint, champ mesuré avant/après.
C'est la seule façon de savoir si la dérive existe, et à quel rythme.
🔌 Un frein utile : récupérer plutôt que dissiper
Le frein de Prony transforme l'énergie cinétique en chaleur, perdue. Alternative simple :
coupler un petit générateur (poulie + courroie depuis la roue de skate) à une charge électrique
— même principe de freinage (couple ∝ vitesse, via le back-EMF bien réel et bienvenu de ce
générateur classique), mais l'énergie devient utilisable.
💡 LED (éclairage, indicateur visuel de fonctionnement).
📱 Chargeur téléphone (convertisseur buck 5V/USB).
🔋 Alimentation de l'électronique de contrôle elle-même (ESP32) — le moteur devient
partiellement autonome en énergie.
📊 Supercondensateur pour un data-logger embarqué (RPM, tension, température).
🔊 Buzzer d'alerte en cas de survitesse — un signal utile, en plus du freinage.
🌍 Vision G1FabLab : petite station de recharge nomade, démonstrateur coopératif pour
foires et marchés — « pousse la roue, recharge ton téléphone ».
⚠️ La charge utile seule n'est pas un gouverneur fiable — un chargeur USB
ou une batterie ne tirent du courant qu'en fonction de leurs propres besoins : batterie
pleine ou téléphone déjà chargé, quasiment aucun courant ne circule, donc quasiment aucun
frein — précisément au moment où la vitesse pourrait être la plus haute. Le couple de
freinage doit rester garanti par une charge qui ne peut pas se couper elle-même.
La solution est bien connue du monde de l'éolien et de l'hydrolien hors-réseau : un
contrôleur de délestage (dump load / diversion load controller). Les charges
utiles (LED, USB, batterie) sont prioritaires ; tout surplus de puissance qu'elles n'absorbent
pas est automatiquement dérivé vers une résistance de délestage fixe — jamais désactivée,
jamais pleine, toujours prête à freiner.
Contrôleur de délestage : priorité aux charges utiles, le surplus part systématiquement dans la résistance de sécurité
✓ Dimensionnement — à ≈12 W mécaniques estimés à 750 tr/min (voir Calculs), une petite dynamo de vélo (3-6 W) ou un moteur DC
de récupération suffit largement. Dimensionne la résistance de délestage pour absorber en
continu la puissance maximale du générateur, pas seulement le surplus occasionnel —
c'est elle qui garantit le freinage, pas les charges utiles.
⚠️ Sécurité
Aimants à haute vitesse : carter de protection, lunettes, montée en régime progressive.
Vernis isolant et colle époxy (isolation des rondelles, fixation des modules) :
ventilation, gants.
MOSFET et snubber Zener (voir Électronique) :
isolation vérifiée avant mise sous tension, fusible côté alimentation/batterie.
Roulements d'origine de la roue de skate : contrôle du jeu axial avant chaque essai —
un entrefer qui dérive est le premier signe d'un roulement fatigué. Vérifie aussi le
serrage des boulons de calibration de l'entrefer avant chaque montée en régime.
Zone d'exclusion carter + équipement de protection individuelle