Conception, modelisation et experimentation de moteurs-freins integres a reluctance variable et a courants de foucault

par ANTOINE LESOBRE

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de RICHARD BARRUE.

Soutenue en 2001

à Cachan, Ecole normale supérieure .

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  • Résumé

    Les developpements technologiques des moteurs thermiques vont vers une complexite de plus en plus grande. Ils exigent des moyens d'essais fiables et a cout minimal. Ainsi, les bancs de charges existants sont surtout de type statique, utilisant le principe du freinage par courants de foucault. C'est dans ce cadre que ce travail s'insere. Il s'articule principalement autour de trois axes : ̱analyse critique des freins existants. Nous avons realise des essais sur des freins standards homopolaires (220 kw). Cela nous a ainsi permis de mettre en evidence les effets de la remanence magnetique engendrant une trainee en couple et de proposer une alimentation et des strategies adequates pour minimiser ce probleme. D'autre part, cela nous a permis de montrer les limites du frein et notamment du systeme de refroidissement actuel. ̱elaboration de modeles magneto-dynamiques fiables pour une gamme de puissances allant de 5 a 750 kw. Concernant ce deuxieme point, nous avons tente de developper des modeles magneto-dynamiques analytiques non-lineaires prenant en compte aussi bien la reaction magnetique d'induit que les effets 3d. Ces modeles sont valides par des calculs elements finis et par des essais sur les freins existants. La souplesse de ces modeles nous a ainsi permis de mener des etudes parametriques rapides et de proposer des methodologies de dimensionnement des freins a courants de foucault homopolaires. ̱etude topologique, conception, realisation et experimentation de bancs de charge dynamiques presentant donc les deux fonctions exigees : moteur et frein. Pour ce troisieme point, nous avons realise une etude non-exhaustive de differentes solutions possibles pour l'adjonction d'une fonction motrice aux freins actuels. Nous avons realise un moteur-frein integre a reluctance variable et a courants de foucault de conception originale. Une maquette de 24 nm a ete realisee et des essais de validation ont montre la viabilite technologique de la solution developpee.

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Informations

  • Détails : 226 p.
  • Annexes : 66 ref.

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