Contribution à l'élaboration d'une méthodologie générale de conception des machines à aimants permanents à haute vitesse

Contribution to do a general methodology to design high speed permanent magnet machine

• Auteur / Autrice : Mathieu Couderc
• Direction : Bertrand Nogarède, Carole Hénaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conduction électrique

Machines synchrones

Aéronautique

Turbomachines

Résumé

Cette thèse présente un modèle bien adapté à l'étude des machines synchrones à aimants hautes vitesses. La particularité de ce travail est la prise en compte par une conductivité superficielle des courants induits dans les parties conductrices au rotor. La première partie est sur le développement des systèmes électriques dans les aéronefs et plus spécialement dans les systèmes de conditionnement d'air. Puis, nous avons présenté la problématique de la haute vitesse pour des machines synchrones à aimants. Dans la deuxième partie, nous avons explicité le modèle électromagnétique, et nous l'avons validé à l'aide d'un logiciel à éléments finis. La troisième partie présente une évolution de ce modèle qui permet de prendre en compte une forme de courant et de distribution des conducteurs plus générique. Puis nous avons donné différents petits outils permettant de concevoir une machine. Dans la dernière partie, nous avons présenté les deux différents types de machine qui ont été conçu.

This thesis present a modelling method well adapted to the study of brushless permanent magnet machines used in high speed drives. One of the major issues of the proposed technique lies on the possibility of taking into account, with superficial conductivity, the induced currents flowing in the conductive parts of the machine. The first part is about the electrical system development in the aircraft and especially in the air conditioning system. Then, the high speed problematic is presented in the case of permanent magnet machine. In the second part, the electromagnetic modelling method and his validation by finite element are given. The third part present an evolution of the model which takes into account a general formulation of the current and conductor distribution forms. Then little tools which allow to design the machine is given. In the last part, two different types of high speed machine which was designed is presented.