Analyse des contraintes mécaniques par la méthode des éléments finis dans une machine électrique

par Chang-Hoon Jun

Thèse de doctorat en Sciences. Génie électrique

Sous la direction de Alain Nicolas.

Soutenue en 1998

à l'ECL .


  • Résumé

    Dans ce travail, nous avons analyse les contraintes mecaniques sur une machine electrique par la methode des elements finis (m. E. F. ) en 3 dimensions. Nous avons considere les forces de laplace et centrifuges pour les sources provoquant des contraintes mecaniques. Pour obtenir les forces de laplace dans la machine, nous avons choisi et modelise une machine asynchrone triphasee a rotor a cage d'ecureuil qui fournit une puissance faible (5,5 kw). La machine a d'abord ete modelisee a l'aide du logiciel flux2d en regime permanent pour plusieurs fonctionnements variant avec la vitesse rotorique. Les valeurs electriques et mecaniques obtenues sur la machine par la modelisation sont comparees avec celles mesures ce qui nous fournit une information sur la precision de la modelisation. Les courants de foucault et les inductions sur une barre du rotor ont ete calcules a partir des potentiels vecteur que le logiciel nous offre dans le fichier des resultats. Les forces de laplace sont obtenues par multiplication vectorielle des courants de foucault et des inductions sur chaque nud. Nous avons considere que les barres en aluminium forment la partie la plus fragile de la machine. Les contraintes sont donc analysees sur les barre. Les deplacements des nuds ont d'abord ete analyses dans le domaine de resolution a travers des resultats fournis par des programmes informatiques. Les contraintes sont calculees a partir des derivees des valeurs des deplacements elements par element. Au niveau du comportement des deplacements de la barre aux limites, nous avons considere que la barre ne peut pas deborder de l'encoche de la tole d'acier du rotor. Les conditions aux limites des surfaces peripheriques sont fixees de la facon que la barre puisse glisser de la paroi de l'encoche ou puisse se contracter dans l'encoche. Nous avons pour but de proposer des informations utiles pour une conception nouvelle et pour une estimation de la longevite de la machine a partir de l'etude de la rupture de fatigue.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (145 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 64 réf.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1764
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
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