Table des matières
Introduction generale
I Etude et dimensionnement parametrique de machine synchrones
1 Les machines synchrones a double excitation destinees au vehicule hybride
1.1 Pollution et Transport
1.1.1 Pollution
1.1.2 Perspectives
1.1.3 Conclusion sur les differents vehicules envisages pour reduire les emissions de substances polluantes
1.2 Les differents types de motorisation electrique
1.2.1 Les machines `a courant continu (MCC)
1.2.2 Les machines asynchrones
1.2.3 Les machines synchrones
1.2.4 Conclusion
1.3 Conclusion sur la motorisation des v´ehicules hybrides
2 Dimensionnement param´etrique d’une machine synchrone `a aimants permanents
2.1 G´eom´etrie initiale
2.1.1 Choix de la structure initiale
2.1.2 Caract´eristiques principales de la structure retenue
2.2 Etude de sensibilit´e
2.2.1 Expression du flux `a vide
2.2.2 Expression du couple hybride
2.2.3 Dimensions de l’aimant
2.2.4 Dimensions d’une dent statorique
2.2.5 Conclusion
2.3 G´eom´etrie finale
2.3.1 Param`etres ´electriques et magn´etiques
2.3.2 Caract´eristiques en charge
2.4 Conclusion
3 Etude analytique et exp´erimentale de machines synchrones `a double excitation
3.1 Introduction
3.2 Analyse d’une machine synchrone `a double excitation
3.2.1 Mod´elisation et ´etude des structures 3D
3.2.2 Machine 3D sans double excitation
3.2.3 Machine synchrone `a double excitation bipolaire
3.3 Pr´esentation de la structure ´etudi´ee
3.4 Essais `a vide
3.4.1 Evolution des fem `a vide et du flux
34 Table des mati`eres
3.4.2 Evolution des r´esultats en fonction de la modification du rotor
3.4.3 Mesure des r´esistances d’induit, d’inducteur et des inductances
3.4.4 Mesure des pertes `a vide
3.5 Essais en charge
3.5.1 Mesure du couple moteur
3.5.2 Mesure du rendement de l’ensemble convertisseur et machine
3.6 Conclusion
4 Conclusion
II Dimensionnement analytique de machines synchrones
1 Pr´e-dimensionnement optimal d’une machine synchrone `a aimants permanents
1.1 Mod`eles pour le dimensionnement
1.2 Pr´esentation de la m´ethode
1.3 Etablissement et inversion du mod`ele de Park sans pertes
1.3.1 Introduction
1.3.2 M´ethodologie d’inversion du mod`ele de Park sans pertes
1.3.3 Conclusion
1.4 Inversion analytique d’un mod`ele r´eluctant
1.4.1 Obtention des mod`eles r´eluctants `a partir de la g´eom´etrie de la machine
1.4.2 Confrontation au mod`ele EF
1.4.3 Dimensionnement sans tenir compte des fuites et des chutes de force magn´etomotrice
1.4.4 Dimensionnement de machines synchrones `a aimants permanents
1.4.5 Conclusion
1.5 Etape de s´election
1.5.1 Etape d’´elimination
1.5.2 Etape de tri
1.6 Logiciel de dimensionnement
1.6.1 Les donn´ees fixes
1.6.2 Les donn´ees variables
1.6.3 Les grandeurs calcul´ees
1.7 Confrontation avec un mod`ele ´el´ements finis
1.8 Conclusion
2 Am´elioration des mod`eles en vue d’un dimensionnement optimal
2.1 Am´elioration des mod`eles de Park
2.1.1 Prise en compte des pertes Joule
2.1.2 Prise en compte des pertes fer
2.1.3 Prise en compte des pertes Joule et des pertes fer
2.1.4 Comparaison des mod`eles
2.2 Am´elioration des mod`eles r´eluctants
2.2.1 Mod`ele lin´eaires
2.2.2 Mod`eles satur´es
3 Conclusion
Conclusion g´en´erale
Annexes
A Cahier des charges pour un moteur de v´ehicule hybride
A.1 Contraintes g´eom´etriques
A.2 Donn´ees et contraintes ´electriques et m´ecaniques
A.3 Donn´ees et contraintes thermiques
B Dimensions principales des machines ´etudi´ees
B.1 Machine initiale
B.2 Machine finale
C Calcul et mesures d’inductances
C.1 Introduction
C.2 Exploitation `a partir des flux dans le rep`ere du stator
C.2.1 Alimentation (I, -I/2, -I/2)
C.2.2 Alimentation (0, I, -I)
C.3 Exploitation `a partir des flux dans le rep`ere du rotor
C.4 Extension du calcul des inductances lorsque la saturation crois´ee est prise en compte
C.4.1 Calcul du flux d’excitation
C.4.2 Calcul des inductances
D Etude de l’influence de l’augmentation du volume des aimants sur le couple hybride
D.1 Variation de l’´epaisseur des aimants `a hauteur fix´ee
D.2 Variation de la hauteur des aimants `a ´epaisseur fix´ee
D.3 Conclusion
E Prise en compte de la saturation
E.1 Prise en compte de la saturation
E.1.1 Cas d’´ecole
E.1.2 Vers la g´en´eralisation de la m´ethode
E.1.3 Cas de figure o`u une portion du circuit magn´etique est travers´ee par deux flux orthogonaux
Bibliographie
