Étude et réalisation de l'onduleur d'alimentation d'un moteur-roue pour véhicule électrique

par Joseph Ghosn

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Bernard Davat.

Soutenue en 1999

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Le groupe de recherche en Electrotechnique et Electronique de Nancy, où cette thèse a été préparée, s'intéresse plus particulièrement à la chaine de traction électrique d'un véhicule hybride. Le travail présenté dans ce mémoire concerne l'étude, la conception et la réalisation d'un onduleur de tension destiné à l'alimentation d'un moteur-roue de 30 kW pour véhicule électrique. L'étude des différentes structures d'alimentation des machines synchrones à aimants permanents a permis de choisir la forme des courants la mieux adaptée et donc la stratégie de commande. Un aperçu sur l'évolution des interrupteurs de puissance a amené au choix des composants adéquats pour l'application considérée. Les différentes technologies de fabrication des IGBT sont exposées ainsi que les précautions à prendre lors de la mise en parallèle de ces composants. L'alimentation d'un moteur destiné à la traction d'un véhicule conduit à des surintensités passagères importantes, d'où l'intérêt d'une étude thermique complète permettant de déterminer le système de refroidissement indépendamment des phénomènes internes des composants. Un banc d'essai numérique a permis de simuler et de tester en temps réel la méthode de commande de l'onduleur. Les essais effectués à ALSTOM Moteurs de Nancy sur l'ensemble convertisseur-moteur ont validé notre étude. Un rendement de l'onduleur dépassant la barre des 95% a conforté tous les efforts entrepris pendant ce travail de thèse.


  • Résumé

    The group of research in Electrical Engineering and Electronics of Nancy, where this thesis was prepared, is interested more particularly in the electric chain of traction of a hybrid vehicle. The work presented in this memory relates to the study, the design and the realization of a voltage supply inverter intended for the feeding of a motor-wheel of 30 kW for electric vehicle. The study of the various supply structures of permanent magnet synchronous machines allowed choosing the best-adapted shape of the currents and thus the strategy of control. An outline on the evolution of the power switches brought to the choice of the adequate components for the considered application. Various technologies of manufacture of the IGBT's are exposed as well as the precautions to take at the time of the parallelization of these components. Engine supply intended for the traction of a vehicle led to significant momentary over currents, from where interest of a complete thermal study allowing to determine the cooling system independently of the internal phenomena of the components. A numerical test bench made it possible to simulate and test in real time the method of control of the inverter. The tests carried out in ALSTOM motors of Nancy on the converter-motor unit validated our study. An efficiency of the inverter exceeding the bar of the 95% consolidated all the efforts made during this work of thesis.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (106 p.)
  • Annexes : Bibliogr. (57 réf.)

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