Assas Recherche | Contribution à la prise en compte des aspects thermiques des machines électriques dans un environnement mécatronique

Contribution à la prise en compte des aspects thermiques des machines électriques dans un environnement mécatronique (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Assaad Bassel

Assaad, Bassel

Nom

Assaad

Prénom

Bassel

Nationalité

Français

Date de soutenance : 11-12-2015

Directeur(s) de thèse : El Kadri Benkara Khadija

El Kadri Benkara, Khadija

Nom

El Kadri Benkara

Prénom

Khadija

- Friedrich Guy

Friedrich, Guy

Nom

Friedrich

Prénom

Guy

Etablissement de soutenance : Compiègne

Compiègne

Nom

Compiègne

Ecole doctorale : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Nom

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Informations générales

Discipline : Génie Électrique
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Conception des machines électriques, Alterno-démarreur intégré, Machines synchrones à aimants permanents internes, Modélisation thermique, Méthode nodale, Essais expérimentaux, Analyse de sensibilité locale, Réduction des modèles thermiques, Commande d'une machine électrique, Logiciel de simulation multi-domaines, Apprentissage de la modélisation pour l'étude des systèmes industriels mécatroniques (AMESim)
Mots-clés :

Machines électriques - Construction
Mécatronique
Thermique - Modèles mathématiques
Machines synchrones
Alternateurs
Commande automatique
Aimants permanents
Plan d'expérience
Essais (technologie)
Sensibilité, Théorie de la (mathématiques)
Monte-Carlo, Méthode de
Surfaces de réponse (statistique)
Optimisation mathématique
Simulation par ordinateur - Logiciels

Résumé : Les machines électriques jouent un rôle très important dans la conversion d'énergie dans plusieurs applications et domaines. Les contraintes thermiques jouent ainsi un rôle indispensable dans la conception des machines électriques de plus en plus petites et performantes. En effet, la performance des machines électriques est limitée par les températures maximales admissibles dans certaines zones critiques telles que le bobinage, les aimants permanents et les roulements. Deux approches principales peuvent être utilisées pour étudier le comportement thermique de la machine: la méthode nodale ou le circuit à constantes localisées ou les modèles numériques. Dans notre étude, nous proposons d'appliquer la méthode nodale sur une machine électrique intégrée dans un environnement mécatronique complexe. Le modèle thermique développé de la machine est ainsi présenté avec ses différents éléments. En effet, un modèle précis dépend fortement de plusieurs paramètres thermiques tels que les coefficients d'échange convectif, les conductances de contact, les conductivités équivalentes du bobinage, et autres paramètres. En conséquence, des techniques d'analyse de sensibilité sont ensuite appliquées sur le modèle thermique pour identifier les paramètres d'influence significative sur les températures de la machine ainsi que pour la réduction de ce modèle. Ensuite, nous appliquons deux méthodologies d'identification des paramètres thermiques incertains sont développées et appliquées afin de recaler le modèle thermique de la machine. Cette étape permet la validation de ce modèle par rapport à des mesures thermiques sur une machine synchrone à aimants permanents internes installée sur un banc de caractérisation de machine électriques. Finalement, nous intégrons le modèle recalé dans une approche système mécatronique comportant les lois de commande de la machine ainsi que son convertisseur. Ceci permettra ainsi d'étudier l'influence de la température d'une machine électrique sur le système mécatronique complet.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2015COMP2251
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive