Identification des pertes dans une machine électrique par une approche thermique et à l'aide d'une technique inverse

Identification of losses in an electric machine with a thermal approach and the help of an inverse technique

• Auteur / Autrice : Jean-François Trigeol
• Direction : Patrick Lagonotte, Yves Bertin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergie, thermique, combustion
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Thermique

Bilan thermique (thermique)

Dissipation d'énergie

Machines asynchrones

Résumé

L'étude consiste à identifier, par une approche thermique, les différentes pertes dans une machine électrique dont certaines - les pertes dans le matériau magnétique - sont actuellement mal maîtrisées. Pour cela, une machine asynchrone est instrumentée de capteurs de température. Cette machine est ensuite implantée sur un banc d'essais qui permet d'en effectuer les mesures thermiques, électriques et mécaniques. Parallèlement, un modèle thermique nodal fin est élaboré. Les transferts convectifs internes sont représentés à partir de résultats obtenus à l'aide d'un outil CFD. Un essai expérimental spécifique a permis la validation de ce modèle. Finalement, une technique inverse est appliquée afin d'identifier le montant des différentes pertes à partir des résultats expérimentaux obtenus dans des cas de fonctionnement qui diffèrent soit par le niveau de charge appliqué, soit par la nature ou le niveau de la tension d'alimentation, soit par le type de rotor employé.

This study consists in identifying, with a thermal approach, the different losses in an electric machine, some of them - losses in the magnetic material - being at present ill-known. With this intention, an induction motor is equipped with thermal sensors. Then this machine is introduced in a test bench enabling us to execute thermal, electrical ant mechanical measures. At the same time, a refined nodal thermal model is elaborated. The internal convective transfers are represented from results obtained with the help of a CFD tool. A specific experimental trial brought us to validate this model. Finally, an inverse technique is applied to identify the amount of the various losses from the experimental results obtained in operating cases differing either in the applied load level, or in the nature or the value of the power supply voltage, or in the type of the used rotor.