Caracterisation electromecanique des actionneurs electriques a aimants permanents en tenant compte du couplage magneto-thermique

par JEAN-MARC ALLEGRE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Adel Razek.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

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Résumé

Les travaux presentes dans ce memoire traitent de l'etude des caracteristiques electromecaniques des actionneurs electriques a aimants permanents en tenant compte de l'influence de la temperature. Deux actionneurs sont etudies, un actionneur lineaire bistable a aimant de maintien et une machine synchrone. Pour des fonctionnements intensifs des systemes, la montee en temperature dans le dispositif risque d'etre importante et peut affecter les caracteristiques magnetiques des materiaux voire les endommager. La determination experimentale des echauffements a l'interieur du dispositif etant difficile, une modelisation numerique couplee magnetique thermique, utilisant la methode des elements finis en 2d a ete etablie. Cependant, la precision de la modelisation d'un probleme thermique repose sur la connaissance des coefficients d'echanges entre materiaux. Or ceux ci sont difficilement identifiables car ils dependent de la nature des materiaux mais aussi de la structure (heterogeneite des materiaux, couches d'air non considerees). C'est pourquoi nous developpons dans ce memoire une methode originale d'identification de parametres, basee sur la methode des plans d'experiences. Cette methode a permis d'identifier un nombre important de parametres en optimisant le choix et le nombre des essais a effectuer et d'obtenir des modelisations qui ont toutes ete validees experimentalement. Une determination des caracteristiques electromecaniques pour differents points de fonctionnement avec prevision des echauffements locaux est alors possible.

Titre traduit

Electromechanical characterization of permanent magnets electrical actuators taking the magneto thermal coupling into account

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