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Thèse soutenue

Contribution à l'étude des bruits acoustiques générés lors de l'association machines électriques-convertisseurs statiques de puissance. Application à la machine asynchrone

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Auteur / Autrice : Arnaud Hubert
Direction : Guy Friedrich
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Contrôle des systèmes
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Compiègne

Résumé

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En matière d'entrainements électromécaniques, les achats industriels s'orientent principalement vers les machines électriques asynchrones qui sont réputées pour leur robustesse et un entretien quasi inexistant. Désormais, ces machines sont de plus en plus souvent, non pas alimentées directement par un réseau polyphasé mais à l'aide d'une électronique de puissance. Cette alimentation permet un meilleur contrôle de la machine - couple et vitesse de rotation - au risque cependant d'une forte augmentation du bruit acoustique. Nous avons tenté de réduire ces nuisances sonores en contrôlant à la source le comportement vibro-acoustique de la machine, c'est-a-dire en contrôlant les sources de vibrations d'origine électromagnétique. Apres avoir décrit les différentes stratégies de conversions statiques, nous avons modélisé le comportement électromécanique d'une machine alimentée par un convertisseur de puissance. Nous analysons ensuite le comportement vibratoire de la machine, puis estimons son rayonnement sonore. Les modèles étant complexes, une importante vérification expérimentale a été entreprise à tous les stades : mesure des tensions, courants, couples, vibrations et pressions acoustiques. Notre travail a consisté à développer des outils, à la fois, simples et suffisamment précis, pour être utilisables lors des phases de pré-dimensionnement de l'ensemble machine asynchrone-convertisseur statique. Ce travail doit, non seulement, permettre au concepteur de machine d'introduire dans ces paramètres la notion de bruit, mais également, à l'électronicien de puissance d'adapter sa stratégie de commande et de conversion statique à la machine dans une perspective de réduction du bruit.