Optimisation multi-physique des rotors des moteurs de traction ferroviaires dans le but d'augmenter les vitesses de rotation

par Fabrice Kuigwa Kouayip

Projet de thèse en Sciences pour l'Ingénieur

Sous la direction de Scott Cogan, Morvan Ouisse et de Damien Vaillant.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de SPIM - Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques , en partenariat avec FEMTO-ST Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (laboratoire) et de Département Mécanique Appliquée (equipe de recherche) depuis le 05-04-2017 .


  • Résumé

    Dans le processus de conception des machines électriques, les effets magnétiques constituent le cœur de la démarche et la modélisation associée permet le développement de machines dont les performances sont aujourd'hui limitées par la tenue mécanique des pièces. Le dimensionnement fait ainsi appel à la fois à des calculs magnétiques et mécaniques, dans un processus itératif qui n'est pas systématisé. Le processus de fabrication des pièces introduit des méconnaissances supplémentaires sur l'état de contrainte mécanique des pièces résultant dans une variabilité non maitrisée du comportement vibratoire du moteur. L'état de pratique pour la conception de rotors ne permet pas actuellement de procéder efficacement ni à l'optimisation multi-physique au sens déterministe ni à la prise en compte de l'impact des incertitudes sur les performances de la machine.

  • Titre traduit

    Multi-physics optimization of the rotors of rail traction motors in order to increase the rotational speeds


  • Résumé

    The design process of electric machines is mainly focused on magnetic effects and the associated modeling that allows the development of machines whose performances are limited by mechanical characteristics of the parts. The sizing makes use of both magnetic and mechanical calculations as an iterative process that is not systematized. The manufacturing process of the parts introduces additional misunderstandings on mechanical stress resulting in an uncontrolled variability of the vibratory behavior of the engine. The state of practice for the rotors design does not allow to efficiently carrying out a multi-physical optimization in the deterministic sense or taking into account the impact of uncertainties on the performance of the machine.