Author: Eric CHOISNELPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 278
Book Description
Projet de dimensionnement des moteurs synchrones à aimants permanents ; maîtrise du couple et de son contenu harmonique
Author: Eric CHOISNELDimensionnement des moteurs synchrones à aimants permanents
Author: Michel AugotMachines synchrones à double excitation
Author: Yacine AmaraPublisher: ISTE Group
ISBN: 178405917X
Category : Science
Languages : fr
Pages : 224
Book Description
La transition vers des usages propres et pérennes de l’énergie nécessite de développer des outils et des méthodes permettant d’étudier les objets électrotechniques afin d’assurer leur bon fonctionnement, et ce, le plus longtemps possible. Il faut pour cela disposer d’outils permettant d’appréhender leurs comportements, en tant que composant, mais aussi dans les systèmes où ils se trouvent, sur l’ensemble de leur cycle de vie. Machines synchrones à double excitation présente les outils nécessaires aux chercheurs, aux étudiants et aux ingénieurs en génie électrique pour analyser le fonctionnement des machines synchrones sur l’ensemble du plan d’opération. L’accent est mis sur les machines synchrones à double excitation (MSDE). La thématique des MSDE permet d’apporter des réponses à des problématiques fondamentales telles que le « défluxage » des machines à aimants permanents, l’optimisation énergétique, et enfin l’augmentation du coût des aimants permanents.
Dimensionnement Rapide des Machines Synchrones a Aimants Permanents
Author: Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 22
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Dimensionnement optimal d'un moteur sans balais à aimants permanents Néodyme-Fer-Bore
Author: Abdellatif MiraouiPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 161
Book Description
LE TRAVAIL PRESENTE PORTE SUR LE DIMENSIONNEMENT OPTIMAL D'UN MOTEUR SANS BALAIS, DE FAIBLE PUISSANCE, A AIMANTS PERMANENTS NEODYME-FER-BORE. LE MOTEUR EST ALIMENTE A COURANT CONSTANT. LE CRITERE D'OPTIMISATION QUI A ETE RETENU EST D'OBTENIR UNE VALEUR MOYENNE ELEVEE ET UN TAUX D'HARMONIQUES FAIBLE DU COUPLE FOURNI PAR CE TYPE DE MOTEUR SYNCHRONE AUTOPILOTE. CE CHOIX EST PLUS CONTRAIGNANT QUE CELUI DU COUPLE MAXIMUM MAXIMORUM. IL CONDITIONNE L'UTILISATION DE CES MOTEURS EN ROBOTIQUE OU EN PRODUCTIQUE. UN LOGICIEL A D'ABORD ETE ELABORE. IL CONDUIT A UN DESIGN SUFFISAMMENT PRECIS DES CIRCUITS MAGNETIQUES ET DES ENCOCHES. DEUX STRUCTURES ONT ETE OPTIMISEES EN UTILISANT UN LOGICIEL DE CALCUL DE CHAMPS PAR LA METHODE D'ELEMENTS FINIS (FLUX2D). LA PREMIERE EST SANS PIECES POLAIRES AVEC DES AIMANTS COLLES SUR LE ROTOR. UNE SOLUTION ORIGINALE A AIMANTS FORTEMENT SEGMENTES EST PROPOSEE ET COMPAREE A CELLE, CLASSIQUE, UTILISANT DES AIMANTS EN FORME DE TUILES. ELLE SE REVELE NETTEMENT PLUS PERFORMANTE. LA DEUXIEME EST AVEC PIECES POLAIRES ET CONCENTRATION DE FLUX, DANS CE CADRE NOUS SUGGERONS DE PLACER DES AIMANTS AUXILIAIRES CONTRE L'AXE DE LA MACHINE. CEUX-CI PERMETTENT D'AUGMENTER SENSIBLEMENT LE COUPLE. L'OPTIMISATION PORTE SUR LE NOMBRE DE PAIRES DE POLES, L'OUVERTURE ET/OU L'EPAISSEUR DES AIMANTS PRINCIPAUX ET AUXILIAIRES ET LA VALEUR DE L'ENTREFER. ELLE S'INTERESSE EGALEMENT A L'INFLUENCE DE LA REACTION D'INDUIT. DEUX MOYENS POUR REDUIRE ENCORE PLUS LE COUPLE PULSATOIRE SONT ETUDIES: L'INCLINAISON DES ENCOCHES OU DES AIMANTS ET L'UTILISATION D'UN ANNEAU MAGNETIQUE ADAPTE A LA STRUCTURE A AIMANTS SEGMENTES. LA COMPARAISON DES DIFFERENTES STRUCTURES DONNE LA PREFERENCE A CELLE A AIMANTS SEGMENTES PLACES DANS L'ENTREFER AVEC UNE OUVERTURE VOISINE DE 0.8. POUR AVOIR UN COUPLE PULSATOIRE D'AMPLITUDE INFERIEURE A 1% PAR RAPPORT AU COUPLE MOYEN, L'ANNEAU MAGNETIQUE SE REVELE LE PLUS PERFORMANT AVEC UNE DIMINUTION FAIBLE DU COUPLE MOYEN.
Modélisation des machines asynchones et synchrones à aimants avec prise en compte des harmoniques d'espace et de temps
Author: Ramdane LatebPublisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 193
Book Description
[Résumé en français] Ce travail porte sur la modélisation et le dimensionnement des moteurs à aimants permanents et asynchrones destinés à la propulsion marine par POD. Un état de l’art est présenté, où les différentes topologies de moteurs pour ce type d’application y sont abordées. La Machine à aimants permanents et la machine asynchrone on été retenue pour notre application. Dans le cas de la machine à aimants permanents, une analyse par éléments finis est effectuée pour dimensionner la machine à aimants permanents et minimiser les principaux harmoniques de la FÉM. Un modèle éléments finis 2D en magnétostatique couplé à un modèle circuit est développé pour la prédiction des couples pulsatoires dues aux harmoniques du convertisseur. En ce qui concerne la machine asynchrone, Pour tenir compte des harmoniques d’espace et évaluer leurs pertes, un modèle électromagnétique utilisant la résolution par éléments finis 2D en magnétodynamique couplé à un modèle circuit est développé. Par ailleurs, un autre modèle basé sur le principe de couplage éléments finis- circuit électrique est développé pour tenir compte des harmoniques de temps du variateur, ce modèle permet d’évaluer à la fois les pertes dues aux harmoniques de temps, mais aussi des couples pulsatoires. Dans la phase de validation et vérification des différents calculs, nous avons utilisé l’outil Flux2D de calcul par éléments finis qui tient compte de la rotation du rotor (pas à pas dans le temps) et effectué certaines mesures (cas de la machine à aimants permanents). Les résultats des calculs obtenus par les modèles développés concordent avec ceux obtenus par la méthode temporelle (pas à pas dans le temps) et les quelques mesures dont nous disposons
Contribution au dimensionnement optimal de machines synchrones à aimants déposés en surface pour applications à hautes vitesses
Author: Floran MartinPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 245
Book Description
Dans de nombreuses applications (usinage, turbo-compression, transport, ...), les machines électriques à haute vitesse sont sollicitées pour améliorer les performances du système. Toutefois, elles cumulent des difficultés d’ordre électromagnétique, thermique et mécanique. Leurs matériaux doivent en effet offrir une bonne résistance aux forces centrifuges, ainsi qu’aux échauffements importants. Le travail présenté concerne principalement la modélisation analytique des pertes par courants induits dans les aimants des machines synchrones à aimants permanents déposés en surface. Deux méthodes originales sont proposées et comparées à des calculs par éléments finis 3D. Nous avons alors retenu la modélisation harmonique : la force magnétomotrice source est décomposée en série de Fourier dont la période est la largeur de l’aimant. La densité de courant induite dans l’aimant est alors déduite en résolvant un problème de magnétodynamique analogue à celui d’une couronne conductrice. Nous proposons ensuite une optimisation de machines à aimants en terre-rare afin de déterminer l’influence de ces pertes sur le dimensionnement optimal. En s’intéressant à la segmentation, nous avons montré que lorsque la largeur de l’aimant est inférieure au double de l’épaisseur de peau relative à un harmonique de rang suffisamment élevé, l’impact des pertes dans les aimants est relativement faible sur le dimensionnement.
Moteurs synchrones à aimants ou à réluctance variable pour l'électroménager
Author: Jérôme FadatPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 194
Book Description
LES TRAVAUX PRESENTES DANS CETTE THESE SONT RELATIFS A L'ETUDE DE MACHINES SYNCHRONES A AIMANTS PERMANENTS. IL S'AGIT DE STRUCTURES CLASSIQUES D'ACTIONNEUR SYNCHRONE MAIS POUR DES APPLICATIONS DE FAIBLE COUPLE A GRANDE VITESSE, DANS LE DOMAINE DE L'ELECTROMENAGER ET PLUS PARTICULIEREMENT POUR L'ENTRAINEMENT DE TURBINE D'ASPIRATEUR. LES PROTOTYPES REALISES SONT A ROTOR INTERNE OU EXTERNE, AVEC ET SANS CONCENTRATION DE FLUX. CES PROTOTYPES VISENT A REMPLACER LES MOTEURS UNIVERSELS ACTUELLEMENT UTILISES DANS CETTE APPLICATION. ILS ONT L'AVANTAGE D'ELIMINER L'ENSEMBLE BALAI + COLLECTEUR ET D'AUGMENTER LE COUPLE MASSIQUE (MACHINE PLUS COMPACTE, PLUS LEGERE). APRES UNE DESCRIPTION DES ACTIONNEURS UTILISES DANS LE DOMAINE DE LA GRANDE SERIE, NOUS PRESENTONS UN EXEMPLE DE DIMENSIONNEMENT DE NOS MOTEURS SYNCHRONES. CE DIMENSIONNEMENT ASSOCIE UN CALCUL ANALYTIQUE ET DES SIMULATIONS. L'APPROCHE ANALYTIQUE MET EN EQUATION LES PHENOMENES PHYSIQUES MIS EN JEU, ELLE PERMET DONC A PARTIR D'UN CAHIER DES CHARGES, PAR UN PROGRAMME INFORMATIQUE, D'OBTENIR UNE SOLUTION OPTIMISANT LA MASSE ET/OU LE VOLUME. LES SIMULATIONS A L'AIDE D'UN LOGICIEL DE CALCUL DE CHAMP PAR ELEMENTS FINIS, NOUS PERMETTENT D'APPREHENDER L'ETAT MAGNETIQUE DE LA STRUCTURE. LORS DES EXPERIMENTATIONS, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE LES FAIBLESSES DES DIFFERENTS PROTOTYPES MAIS NOUS AVONS NEANMOINS ATTEINT DES VITESSES DE 20 000 TR/MN. CES MACHINES SONT ALIMENTEES PAR UN ONDULEUR DE TENSION TRIPHASE. L'AUTOPILOTAGE EST ASSURE SOIT PAR UNE COMMANDE PLEINE ONDE DE TENSION TYPE 180 DEGRES, SOIT EN UTILISANT UN ONDULEUR DE TENSION A MLI COMMANDE EN COURANT. LA FAISABILITE DE NOS MOTEURS EST ETROITEMENT LIEE A L'AMELIORATION DES MATERIAUX MAGNETIQUES ET DES COMPOSANTS ELECTRONIQUES. DE PLUS, SI LEURS COUTS DIMINUENT, NOUS POUVONS ENVISAGER RAISONNABLEMENT UN DEVELOPPEMENT DE CES MOTEURS, COMME NOUS LE CONSTATONS AVEC LES MOTEURS DC BRUSHLESS.
Dimensionnement de machines à aimants permanents avec rotors Halbach pour des applications aéronautiques
Author: Alexandre Pelletier (Auteur de Dimensionnement de machines à aimants permanents avec rotors Halbach pour des applications aéronautiques)Publisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 0
Book Description
Les travaux présentés dans le cadre du projet HEPOS en partenariat avec l’Université de Sherbrooke et la compagnie Pratt & Whitney Canada traitent du dimensionnement analytique de machines électriques et de leur simulation. Tout d’abord, une présentation générale des machines à aimants permanents est effectuée. Les types de stators, de bobinages, d’arrangement d’aimants et de matériaux magnétiques sont des exemples traités pour les machines à flux radial et axial. Un bref survol de quelques architectures d’alimentation et de commande pour ces machines sera également fait. Par la suite, le mémoire montre les travaux qui ont été effectués pour obtenir une loi de commande optimale pour les machines dimensionnées. Divers points d’opération sont demandés et le processus d’optimisation développé s’assure de fournir les courants de commande optimaux minimisant les pertes totales de la machine. Pour se faire, une formule paramétrique a été développée en s’inspirant des modèles de pertes magnétiques basés sur les équations de Steinmetz. Cette formule permet d’obtenir les pertes magnétiques totales de la machine pour divers points d’opération. La méthodologie employée pour l’obtention de la formule et l’identification de ses paramètres est également décrite. Des simulations avec le prototype de moteur du Maxwell X-57 de la NASA ont été grandement utiles pour l’élaboration et la validation de ces deux modèles de calcul. Pour continuer, une procédure de calcul analytique de dimensionnement d’une machine à aimants permanents à flux radial a été produite. Cette procédure permet de dimensionner et d'optimiser une machine selon une géométrie générale pour un cahier de charges donné. Les calculs dimensionnels, électriques et mécaniques sont expliqués ainsi que les différentes formules de pertes utilisées pour rendre le modèle le plus précis possible. Les pertes aérodynamiques et de frottement dans les roulements sont ajoutées en plus des pertes joules et magnétiques. Le calcul de l’induction pour un rotor à réseau de Halbach est également présenté puisque l’utilisation de ce type d’agencement d’aimants augmente la densité de couple de la machine. Une fois le dimensionnement analytique complété, une vérification et une correction est effectuée en utilisant un logiciel de calcul de champs par élément finis (Cedrat FLUX 2D) de manière à confirmer les différentes grandeurs électriques calculées de manière analytique. Finalement, le même processus de dimensionnement analytique est appliqué aux machines à flux axial. Pour ce type de machine, un calcul analytique additionnel est présenté de manière à venir approximer la géométrie de la machine à celle d’une machine linéaire. De cette façon, il est possible de calculer le champ magnétique en 2D plutôt qu’en 3D (les machines axiales ayant un chemin de flux asymétrique qui nécessite normalement une étude en 3 dimensions).Le modèle est ensuite confirmé à l’aide du dimensionnement des machines EM188 et EM348 de la compagnie Emrax. Le moteur Emrax 188, est la machine utilisée par l’équipe du Professeur Rancourt à l’Université de Sherbrooke pour construire un banc d’essais. Des mesures expérimentales ont été effectuées sur ce banc de test. Elles ont permis de confirmer les modèles de dimensionnement analytique et de calcul selon le modèle dq et le modèle de pertes magnétiques.
Author: Eric Favre