Etude d'une machine entièrement supraconductrice de 150 kW à 400 tr/min

par Hervé Daffix

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Pascal Tixador.

Soutenue en 1996

à Grenoble INPG , en partenariat avec Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble) (laboratoire) .


  • Résumé

    Les premières réalisations supra-électrotechniques AC sont très récentes. Dans le domaine des machines tournantes, les recherches antérieures concernent les alternatives. L'objet de ce travail est l'étude d'un moteur entièrement supraconducteur de 150 kW à 400 tr/min. Nous nous sommes intéressés au problème des pertes supraconductrices. Des programmes de calcul utilisables dans le cadre des machines tournantes ont été développés. Nous avons mis au point une méthode de mesure expérimentale, de nature électrique, qui fournit un signal de pertes et permet d'analyser les différentes contributions (hystérésis, champ propre, courants induits. . . ). Compte-tenu des contraintes cryogéniques, une machine supraconductrice se caractérise par sa structure l'aire. Cette configuration permet d'augmenter les performances volumique et massique, mais entraîne des problèmes de stabilité dynamique. Ce point peut être corrigé en autopilotant la machine par un convertisseur de puissance. La conception générale de la machine de 150 kW à 400 tr/min montre les performances atteintes par la solution entièrement supraconductrice. L'influence de certains paramètres de dimensionnement (taux d'utilisation du conducteur, nombre de paires de pôles. . . ) a retenu une attention particulière. Dans la mesure où les propriétés des semi-conducteurs dépendent fortement du champ local, l'étude électromagnétique a été particulièrement détaillée. La réalisation de l'ensemble des enroulements de l'induit montre qu'en soignant les techniques de bobinage, les performances atteintes sont proches des caractéristiques critiques du conducteur, mesurées en échantillon court. Enfin, pour étudier le seuil de compétitivité de la solution supraconductrice et montrer concrètement ce qu'amènerait la supraconductivité dans le domaine des systèmes embarqués, nous avons prédimensionné l'ensemble du matériel électrique concernant le futur T. G. V. 400 km/h

  • Titre traduit

    Design of a 150 kw-400 r. P. M. Fully superconducting synchronous motor


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Informations

  • Détails : 1 vol. (158 p.)
  • Annexes : 51 REF.

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