Modélisation et optimisation d'une machine synchrone et de son alimentation pour la traction électrique

par Olivier Gizolme

Thèse de doctorat en Sciences. Génie électrique

Sous la direction de Alain Nicolas.

Soutenue en 1997

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon .


  • Résumé

    Pour repondre aux exigences de la traction electrique de faible puissance, une approche systeme doit etre menee, prenant en compte l'ensemble des composants et leurs interactions, au sein du groupe motopropulseur. L'un des objectifs majeurs pour le dimensionnement de l'ensemble convertisseur statique, moteur et commande est la minimisation des ondulations de couple. Ce travail s'articule autour de deux axes principaux qui sont la modelisation et l'optimisation de la partie machine de la chaine de traction en tant que partie integrante du systeme d'entrainement. L'etude a porte sur une motorisation synchrone a rotor bobine et poles saillants. Des modeles de park de la machine dedies a la commande sont definis pour prendre en compte la saturation. Ces differents modeles sont compares en prenant comme grandeur de reference le couple obtenu par elements finis en resolution non lineaire. Le modele avec prise en compte du phenomene de saturation croisee donne les meilleurs resultats. Cependant, dans notre cas, la seule prise en compte du phenomene de saturation dans l'axe d assure un bon compromis complexite-precision. Afin d'ameliorer le systeme, une procedure d'optimisation automatique pour la conception de la machine a ete developpee, basee sur le couplage d'un logiciel d'elements finis avec un algorithme d'optimisation de type genetique. Cette technique a prouve son efficacite en permettant de definir une forme geometrique du pole rotorique diminuant de maniere significative les ondulations de couple. L'influence de l'inclinaison d'encoches est aussi mise en evidence par une approche semi-analytique du calcul de couple, combinant expressions analytiques et grandeurs definies par elements finis. Dans ce cas, une reduction presque totale de l'ondulation est obtenue. Associees a ces techniques, une estimation des formes de courants susceptibles de compenser le couple est realisee par le biais de la simulation numerique. Celle-ci permet de definir les contraintes au niveau de la machine et de la commande.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (173 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 90 réf.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1723
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
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