Auteur / Autrice : | Mathieu Gerber |
Direction : | Noureddine Takorabet, Farid Meibody-Tabar |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie électrique |
Date : | Soutenance le 16/12/2021 |
Etablissement(s) : | Université de Lorraine |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Groupe de recherche en énergie électrique de Nancy (Vandœuvre-lès-Nancy) |
Jury : | Président / Présidente : Carole Hénaux |
Examinateurs / Examinatrices : Noureddine Takorabet, Farid Meibody-Tabar, Mohamed Fouad Benkhoris, Abdesslem Djerdir, Christophe Espanet | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Mohamed Fouad Benkhoris, Abdesslem Djerdir |
Mots clés
Résumé
La santé et l’environnement sont impactés par notre manière de nous transporter, les moteurs à combustion interne rejettent des émissions qui doivent être limitées. Ainsi, nous connaissons depuis quelques années l’avènement de véhicules de moins en moins polluants, l’électrification des véhicules est vue comme la réponse la plus adaptée aux exigences de diminution des émissions polluantes qui sont imposées par les normes européennes. Les machines électriques haute vitesse sont nécessaires à cette électrification, les études de l’état de l’art montrent qu’elles sont construites sur des rotors à faible polarité et les électroniques de puissance à fréquence de découpage réduite afin de limiter les pertes dans la machine et dans l’électronique de puissance. Les composants actuels permettent de fonctionner théoriquement à des fréquences relativement plus importantes, tout en limitant leurs pertes. Les travaux menés dans cette thèse seront orientés vers l’étude des chaînes d’entraînements fonctionnant à haute fréquence de conversion d’énergie pour des applications de compression d’air électrique pour véhicule mild-hybrid. Le résultat de cette étude montrera l’intérêt de la machine fonctionnant à haute fréquence pour la réduction de masse qu’elle peut présenter. Une structure machine industriellement réalisable est proposée afin de profiter des fréquences de conversion électromagnétiques élevées par l’augmentation en polarité de la machine. Une architecture d’alimentation est aussi proposée permettant de contrer les principales contraintes générées par la haute fréquence. L’utilisation de machine électrique rapide et fonctionnant sur un réseau de bord présentant une tension faible créent des contraintes sur son bobinage, l’utilisation de fréquences de découpage fonctionnant à haute fréquence de découpage génèrent des perturbations qui doivent être limitées pour être en accord avec les normes automobiles. Nous proposons un ensemble convertisseur machine optimisé, étant optimisé pour accorder le fonctionnement de la machine et de son alimentation, tout en étant économiquement et industriellement réalisable.