Etude d'une machine entierement supraconductrice de 150 kw a 400 tr/min

par Hervé Daffix

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de P. TIXADOR.

Soutenue en 1996

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Les premieres realisations supra-electrotechniques a. C. Sont tres recentes. Dans le domaine des machines tournantes, les recherches anterieures concernent les alternateurs. L'objet de ce travail est l'etude d'un moteur entierement supraconducteur de 150 kw a 400 tr/min. Nous nous sommes interesses au probleme des pertes supraconductrices. Des programmes de calcul utilisables dans le cadre des machines tournantes ont ete developpes. Nous avons mis au point une methode de mesure experimentale, de nature electrique, qui fournit un signal de pertes et permet d'analyser les differentes contributions (hysteresis, champ propre, courants induits). Compte tenu des contraintes cryogeniques, une machine supraconductrice se caracterise par sa structure air. Cette configuration permet d'augmenter les performances volumique et massique, mais entraine des problemes de stabilite dynamique. Ce point peut etre corrige en autopilotant la machine par un convertisseur de puissance. La conception generale de la machine de 150 kw a 400 tr/min montre les performances atteintes par la solution entierement supraconductrice. L'influence de certains parametres de dimensionnement (taux d'utilisation du conducteur, nombre de paires de poles) a retenu une attention particuliere. Dans la mesure ou les proprietes des supraconducteurs dependent fortement du champ local, l'etude electromagnetique a ete particulierement detaillee. La realisation de l'ensemble des enroulements de l'induit montre qu'en soignant les techniques de bobinage, les performances atteintes sont proches des caracteristiques critiques du conducteur, mesurees en echantillon court. Enfin, pour etudier le seuil de competitivite de la solution supraconductrice et montrer concretement ce qu'amenerait la supraconductivite dans le domaine des systemes embarques, nous avons predimensionne l'ensemble du materiel electrique concernant le futur t. G. V. 400 km/h


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Informations

  • Détails : 158 P.
  • Annexes : 51 REF.

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