Conception et optimisation d'un alternateur-demarreur integre au volant d'inertie d'un vehicule automobile

• Auteur / Autrice : NADIA REZGUI
• Direction : NADIA POLOUJADOFF
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Il s'agit de dimensionner une machine electrique reversible, pouvant s'integrer au volant d'inertie d'un vehicule automobile, dans le carter d'embrayage entre moteur thermique et boite de vitesses. La machine doit demarrer le moteur thermique, puis fonctionner en alternateur pour recharger la batterie. Les contraintes imposees par le cahier des charges sont essentiellement des contraintes dimensionnelles, des contraintes en puissance electrique liees a la caracteristique de la batterie et des contraintes thermiques. Une analyse bibliographique nous conduit a retenir deux types de machines electriques pour cette application : une machine synchrone auto-excitee et une machine a aimants surfaciques. La methode d'optimisation adoptee : la methode des variables d'etat consiste a fixer une fonction objectif a maximiser (ou minimiser), en l'occurrence le couple mecanique et a choisir des variables d'etat, qui sont des variables geometriques et/ou electromagnetiques, capables de definir geometriquement une machine electrique faisable. Une recherche univariante est menee dans l'espace d'etat pour trouver la structure optimale. L'optimisation de la machine auto-excitee a l'aide de la methode des variables d'etat montre la non-faisabilite du concept pour l'application souhaitee, le couple developpe au demarrage etant insuffisant. La conception de la machine a aimants avec la methode des variables d'etat aboutit a des resultats satisfaisants. Les performances sont calculees avec plus de precision, par un calcul numerique utilisant les elements finis. L'optimisation de la structure est egalement affinee apres simulations utilisant le logiciel a elements finis.