Contribution au dimensionnement d'une série de machines électriques à axe vertical et au développement d'un système passif de filtrage de vibrations d'origine magnétique pour moteurs électriques

par Fabrice Laurent

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Michel Gueury.

Soutenue en 2001

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Les travaux décrits dans ce mémoire sont constitués de deux contributions distinctes relatives à l'étude du comportement vibratoire des machines électriques asynchrones. La première partie concerne le dimensionnement d'une nouvelle série de machines électriques à axe vertical. Un des principaux problèmes dans les moteurs verticaux est la position de la première fréquence propre de flexion de la machine. Le travail a consisté à modéliser l'ensemble de la série de machines et à décliner les calculs de fréquences propres pour toutes les variantes de moteur. Un mailleur dédié à ce type de structure a été développé, ainsi qu'un code de calcul par éléments finis de type coque. La validation avec des mesures expérimentales a été réalisée. La seconde partie de la thèse est relative à la simulation d'un système passif de réduction vibrations d'origine magnétique dans les machines électriques asynchrones. La description de la transmission de ces vibrations permet de mettre en évidence l'importance du stator. La connaissance des fréquences propres des modes de vibrations des stators est importante afin d'éviter les coïncidences avec les fréquences d'excitation. Un mailleur dédié aux stators ainsi qu'un code de calcul par éléments finis tridimensionnels volumiques a été réalisé. Une méthode d'analyse modale expérimentale d'un stator est présentée. Les difficultés, principalement dues à la rhéologie des matériaux du stator, sont mis en évidence et une méthode d'optimisation est employée pour le recalage entre les calcul et les mesures.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The aim of this research concerns two different contributions relative to vibrations in induction machines. The first part presents the design of a new vertical electrical machine range. The position of the first natural frequency of the machine is a major constraint for the design. The electrical machine range is modeled and natural frequencies of each motor are calculated. Associated meshing and a shell finite element code are dedicated to this application. The model has been validated by experimental results. The second part of thesis presents the simulation of a passive system for magnetic vibrations reduction in induction machines. The role of the stator in vibrations transmission is demonstrated. A precise determination of natural frequencies and modes shapes of stator is funldamental in order to avoid coincidence with excitation frequencies excitation. Dedicated meshing of the stator and three dimensional volumic finite element code are developed. An experimental modal analysis method of the stator is presented. We emphasized the complexity of stator material rheology. Numerical and experimental results are adjusted with an optimization method.

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Informations

  • Détails : 1vol. (140 p.)
  • Annexes : 29 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
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