Conception Optimale Systémique des Composants des Chaînes de Traction Electrique

par Victor Mester

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Pascal Brochet et de Frédéric Gillon.

Soutenue en 2007

à l'Ecole Centrale de Lille .

mots clés

• Conception Optimale Systémique
• Méthodologie de Conception
• Véhicules électriques
• Locomotives électriques
• Conception technique
• Éléments finis, Méthode des
• Plan d'expérience
• Moteurs à aimants permanents

Résumé

Les préoccupations actuelles sur le réchauffement climatique et la déplétion des ressources fossiles exigent une mutation basée sur le développement durable. Ainsi, afin de garder nos acquis en termes de mobilité, il est extrêmement important de trouver des solutions de propulsion propres et efficaces. C’est pourquoi, la conception optimale systémique des chaînes de traction électriques est un enjeu majeur. La thèse présente une méthodologie rationnelle pour la conception optimale systémique appliquée à la conception des chaînes de traction électriques. La méthodologie est générale et se base sur l’optimisation sous contraintes. Elle intègre l’utilisation de différents niveaux de granularité au sein du modèle de conception. Une interface a été développée afin d’appliquer aisément cette méthodologie à des cas pratiques variés. Deux objectifs ont été traités, le premier concerne la définition des cahiers des charges des composants, le deuxième concerne la conception détaillée d’un composant de la chaîne de traction en prenant en compte l’ensemble du système. Ces applications mettent en évidence les avantages de la méthodologie proposée et l’importance de l’approche systémique.

Titre traduit

Systemic Optimal Design of Electric Drive Trains Components

Résumé

Given the actual international concerns about global warming and oil depletion, there are increased interests on sustainable development. Thus, in order to preserve our actual mobility habits, it is very important to find new solutions for clean and efficient propulsion. Therefore, the optimal design in the field of electric drive train is of major interest. The present dissertation proposes a rational methodology for systemic optimal design and uses it to design electric drive trains. The methodology is general and is managed by constrained optimization. It allows different levels of granularity within the design model. A graphical user interface was developed in order to easily apply this methodology to various practical cases of design. Two objectives were considered. The first relates to the definition of the component specifications, the second one to the detailed design of one or more components of the drive train taking into account the whole system. These applications highlight the advantages of suggested methodology and the importance of a systemic approach.