Author: Francis Piriou
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Languages : fr
Pages : 340
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SIMULATION NUMERIQUE DES GROUPES "CONVERTISSEUR STATIQUE-MACHINE SYNCHRONE", POUR LES MODES D'ALIMENTATION PAR SOURCE DE COURANT ET PAR SOURCE DE TENSION. MODELISATION MAGNETIQUE PAR DES INDUCTANCES EQUIVALENTES CALCULEES PAR LES ELEMENTS FINIS. VERIFICATION EXPERIMENTALE SUR UNE MACHINE MAGNETOELECTRIQUE
Author: Serge Henry
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Languages : fr
Pages : 312
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Author: ABDELAZIZ.. KHELOUI
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Languages : fr
Pages : 210
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L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DES PROBLEMES DE MODELISATION EN VUE DE LA SIMULATION ET DE LA COMMANDE D'ENSEMBLES CONVERTISSEURS STATIQUES MACHINES SYNCHRONES DE FORTE PUISSANCE. CONCERNANT LA SIMULATION NUMERIQUE, L'ACCENT A ETE MIS SUR L'AMELIORATION DES MODELES DE MACHINES SYNCHRONES, EN GENERAL, ET DE MACHINES SYNCHRONES A DOUBLE ETOILE, EN PARTICULIER, EN PRENANT EN CONSIDERATION LA SATURATION MAGNETIQUE. DANS CETTE OPTIQUE, UN MODELE DE TYPE CIRCUIT, BASE SUR LA REPRESENTATION DE PARK, A ETE ELABORE. LA MODELISATION ADOPTEE TIENT COMPTE DE L'EFFET CROISE DE SATURATION A PARTIR DE LA SEULE CONNAISSANCE DE LA CARACTERISTIQUE A VIDE ET DES PARAMETRES USUELS DES MACHINES. UNE ETUDE COMPARATIVE ENTRE CE MODELE ET LE MODELE CLASSIQUE, OU LA SATURATION EST NEGLIGEE A MONTRE L'INADEQUATION DE L'HYPOTHESE DE LINEARITE DE LA CARACTERISTIQUE MAGNETIQUE DANS L'ETUDE DE LA SIMULATION DES ENSEMBLES CONVERTISSEURS STATIQUES MACHINES SYNCHRONES DE FORTE PUISSANCE. CONCERNANT L'ASPECT COMMANDE, LE PROBLEME DE LA MODELISATION DES MACHINES ELECTRIQUES ASSOCIEES AUX CONVERTISSEURS STATIQUES, EN VUE DE LA SYNTHESE DES REGULATEURS DE COURANT, A ETE CONTOURNE PAR L'INTRODUCTION DE TECHNIQUES DE CONTROLE NON-LINEAIRES ET ROBUSTES, A SAVOIR LA COMMANDE A STRUCTURE VARIABLE, EN PARTICULIER LE REGLAGE PAR MODE DE GLISSEMENT. DES RESULTATS OBTENUS PAR SIMULATION NUMERIQUE ONT MONTRE LA PUISSANCE DE CE TYPE DE COMMANDE DANS LE CONTROLE DES COURANTS DE PHASE DANS LES MACHINES SYNCHRONES EN GENERAL, PARTICULIEREMENT LES MACHINES SYNCHRONES POLYPHASEES QUI CONSTITUENT DES SYSTEMES MULTIVARIABLES A ORDRE ELEVE
Author: Eric Vassent
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Languages : fr
Pages : 168
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CETTE ETUDE A POUR BUT DE DEVELOPPER UN OUTIL DE MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS DE LA MACHINE ASYNCHRONE QUELQUES SOIENT SA GEOMETRIE, SES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ET SON REGIME DE FONCTIONNEMENT. LA METHODE DES ELEMENTS FINIS 2D APPLIQUEE A L'ELECTROMAGNETISME, CONSISTE A DECRIRE DANS UN PLAN LA GEOMETRIE DE L'OBJET A ETUDIER, A LA MAILLER, PUIS A RESOUDRE LES EQUATIONS GENERALES DE L'ELECTROMAGNETISME (MAXWELL) SUR TOUS LES NUDS DU MAILLAGE EN TENANT COMPTE DES PROPRIETES PHYSIQUES AFFECTEES SUR LES ELEMENTS. LE MOTEUR ASYNCHRONE EST UN OBJET ELECTROMAGNETIQUE TRES COMPLEXE ENTRAINANT L'UTILISATION DE LA MAGNETODYNAMIQUE COMPLEXE POUR TENIR COMPTE DE L'EFFET DE PEAU DANS LES BARRES DE LA CAGE ROTORIQUE. L'ALGORITHME DE NEWTON-RAPHSON EST UTILISE POUR RESOUDRE LE PROBLEME DE LA NON-LINEARITE DES MATERIAUX (SATURATION LOCALE AU DEMARRAGE, GLOBALE AU SYNCHRONISME). L'UTILISATION DE COURBES B(H) EQUIVALENTES PERMET DE CONSERVER L'ENERGIE MAGNETIQUE DANS LE DOMAINE ETUDIE. ENFIN, L'IMPLANTATION DES EQUATIONS DE CIRCUIT PERMET DE TENIR COMPTE DES TETES DE BOBINES AU STATOR, DES ANNEAUX DE COURTS-CIRCUITS AU ROTOR ET D'AVOIR LA POSSIBILITE D'ALIMENTER EN TENSION. POUR POUVOIR SIMULER DES REGIMES TRANSITOIRES MECANIQUES OU ELECTRIQUES, IL A ETE NECESSAIRE DE DEVELOPPER D'UNE PART UN ALGORITHME PERMETTANT DE FAIRE TOURNER LE ROTOR SANS LE DEMAILLER (EN S'AFFRANCHISSANT DES MULTIPLES INCONVENIENTS QU'ENGENDRENT LES AUTRES METHODES EXISTANTES A CE SUJET) ET D'AUTRE PART UNE METHODE DE RESOLUTION EN PAS A PAS DANS LE TEMPS (TYPE PREDICTION-CORRECTION) AVEC COUPLAGE DE L'EQUATION MECANIQUE. UNE CONFRONTATION AVEC DES RESULTATS EXPERIMENTAUX EST FAITE AFIN DE VALIDER LES DIFFERENTES METHODES UTILISEES. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT QUE L'ENSEMBLE DES TRAVAUX EFFECTUES PERMET DE MODELISER DE FACON GENERALE, UN MOTEUR ASYNCHRONE PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS
Author: FRANCESCO.. COLAMARTINO
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Languages : fr
Pages : 226
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LES MOTEURS SYNCHRONES A AIMANTS PERMANENTS A CONCENTRATION DE FLUX PERMETTENT D'OBTENIR UN COUPLE MASSIQUE IMPORTANT MAIS LA REPARTITION SPATIALE DES CHAMPS N'EST PAS SINUSOIDALE. UNE ALIMENTATION PAR DES COURANTS DE PHASES SINUSOIDAUX ENTRAINE DES PULSATIONS DE COUPLE. DANS CE TRAVAIL, LES EFFETS DE CETTE REPARTITION NON-SINUSOIDALE DES CHAMPS SUR LA COMMANDE EN COURANT, EN COUPLE ET SANS CAPTEUR DE POSITION SONT ETUDIES. LES ELEMENTS CONSTITUANTS UN ACTIONNEUR SONT PRESENTES ET UN SYSTEME EXPERIMENTAL DE MESURE DU COUPLE A ETE REALISE. LES PARAMETRES DU MODELE DE LA MACHINE (INDUCTANCES ET FORCES ELECTROMOTRICES) ONT ETE CALCULES A PARTIR D'UNE MODELISATION ELECTROMAGNETIQUE PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS QUI TIENT COMPTE DES CARACTERISTIQUES MAGNETIQUES REELLES DE LA MACHINE. POUR REDUIRE LES PERTURBATIONS ENGENDREES PAR LES VARIATIONS DE CES PARAMETRES EN FONCTION DE LA POSITION ROTORIQUE DUES A LA STRUCTURE, UN CORRECTEUR PI AVEC COMPENSATION PAR MODELE DE REFERENCE A ETE PROPOSE. LA METHODE DES ELEMENTS FINIS PERMET EGALEMENT DE PREDETERMINER LES FORMES D'ONDE DES COURANTS PERMETTANT D'OBTENIR UN COUPLE CONSTANT TOUT EN MINIMISANT LE MODULE DU COURANT MAIS CETTE METHODE DEMANDE UNE GRANDE PRECISION DE LA MODELISATION. UNE AUTRE TECHNIQUE CONSISTE A ESTIMER LE COUPLE INSTANTANE EN TEMPS REEL. LA REPONSE DYNAMIQUE D'UN TEL ESTIMATEUR A ETE ETUDIEE. LES EFFETS DE CES VARIATIONS DE PARAMETRES ONT ETE MIS EN EVIDENCE SUR L'ESTIMATION DE LA POSITION ROTORIQUE DANS UNE COMMANDE SANS CAPTEUR DE POSITION. L'UTILISATION D'UN FILTRE DE KALMAN AMELIORE LES PERFORMANCES
Author: Christine Berenger
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Languages : fr
Pages : 268
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Nous présentons dans ce mémoire, l'étude complète d'une nouvelle structure de machines synchrones autopilotées, à aimants permanents, où les enroulements sont logés dans l'entrefer. L'intérêt de cette machine réside dans la diminution de l'inductance de fuites donc de la force électromotrice induite dans les bobines pendant la commutation des phases, ce qui facilite la commutation. Un avantage supplémentaire est l'automatisation possible de la production. La géométrie particulière de cette structure autorise une détermination analytique complète de toutes les grandeurs caractéristiques. Ceci autorise une optimisation relativement rapide du couple en fonction de différents paramètres : épaisseur des aimants, épaisseur des enroulements, angle d'ouverture des aimants. À partir du modèle des aimants et des enroulements, nous calculons les potentiels vecteurs crées par l'ensemble des sources, sous forme de leurs développements en série. Nous déduisons de cette étude les grandeurs caractéristiques de la machine (couple, fem, pertes, inductances). L’optimisation du couple est effectuée, en fonction des paramètres cités ci-dessus. A partir des résultats de cette étude, un prototype a été construit. Nous présentons dans le dernier chapitre, les essais réalises sur ce prototype
Author: Hervé Roisse
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Languages : fr
Pages : 256
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De nos jours, la prediction des performances des machines electriques est tres importante. Dans un premier temps, les concepteurs, dans un soucis d'etre competitif, ne realisent pas de prototype, mais commence leur etude par une modelisation numerique. Ils ont le choix entre une multitude de methodes, mais la plus efficace est la methode des elements finis. Cette derniere est consideree comme la reference pour la precision des resultats en depit d'un temps de calcul prohibitif. Celui-ci devient un handicap lorsque la machine modelisee est de grande taille ou lors d'une simulation en regime dynamique. Dans le but d'assurer un bon compromis entre le temps de calcul et la precision des resultats, nous proposons une methode fondee sur la modelisation par reseaux de permeances couples aux circuits electriques, reposant sur une decomposition du circuit magnetique en un nombre restreint d'elements. Dans le cadre de notre etude, chacun de ces elements peut prendre en compte, soit la saturation des materiaux magnetiques, soit le mouvement du rotor vis a vis du stator ou la modelisation des aimants permanents. Afin de rendre cette methode applicable a un grand nombre de machines, lors de leur utilisation en regime dynamique et pour differents cas de charge, nous avons elabore un couplage magnetique-electrique fort. Les mises en equations des differentes parties et de leur couplage sont realisees par l'intermediaire d'un logiciel de simulation (sirepce) que nous avons developpe. La validation de ce dernier a ete realisee lors de la modelisation d'un alternateur tetrapolaire et d'un alternateur a griffes. De meme, cette methode a ete appliquee plus en details et avec succes, a deux machines synchrones a aimants permanents de forte puissance, nous permettant de concilier a la fois des resultats proches de l'experience et un temps de calcul raisonnable. Enfin une derniere voie d'investigation a ete ouverte pour la prise en compte des courant de foucault dans les aimants.
Author: Alain LAUMOND
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Languages : fr
Pages : 74
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Author: Philippe Tia
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Languages : fr
Pages : 181
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LES TRAVAUX PRESENTES DANS CETTE THESE ONT TRAIT AUX ETUDES PARAMETRIQUES D'UNE STRUCTURE INNOVANTE DE MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS ALTERNES, CONCENTRATION DE FLUX ET PETITS PLOTS MAGNETIQUES EXCITES PAR BOBINAGES GLOBALISES. ILS ENTRENT DANS LE CADRE DES RECHERCHES SUR LES NOUVELLES STRUCTURES DE MACHINES SYNCHRONES POUR DES APPLICATIONS SPECIFIQUES DE FORTS COUPLES A BASSE VITESSE. CES MACHINES SE CARACTERISENT D'UNE PART PAR LA DISSOCIATION GEOMETRIQUE D'ECHELLES ENTRE L'ECHELLE DE BOBINAGE ET CELLE DE DENTURE, D'AUTRE PART PAR L'ACCROISSEMENT DE PERFORMANCES MASSIQUES ET/OU VOLUMIQUES RESULTANT DE LA REDUCTION HOMOTHETIQUE DE LA TAILLE DE LA ZONE ACTIVE. ON NOTERA EGALEMENT LA GRANDE SIMPLICITE DU BOBINAGE. LA CONCENTRATION DE FLUX OFFRE, DE PLUS, LA POSSIBILITE DE METTRE EN UVRE DES AIMANTS ECONOMIQUES DANS DES MACHINES PERFORMANTES. UNE ETUDE PARAMETRIQUE DE LA MACHINE, EN REGIME LINEAIRE, PERMET DE DEFINIR LA GEOMETRIE OPTIMISANT LES EFFORTS MOYENS A VALEUR EFFICACE DE COURANT DONNEE. AVEC DES AIMANTS FERRITES ET EN RESPECTANT LES LIMITATIONS MAGNETIQUES DUES A LA SATURATION ET A LA DESAIMANTATION, NOUS OBTENONS PAR SIMULATION UN EFFORT MOYEN PAR ENTREFER DE 1.2 N/CM#2. CE QUI CORRESPOND A CE QUE L'ON OBTIENT CLASSIQUEMENT AVEC LES MEILLEURS AIMANTS SMCO OU NDFEB. L'ETUDE DE LA REPARTITION DE LA FEM ET DE L'EFFORT MOTEUR INSTANTANE DANS UNE MACHINE AUTOPILOTEE, BASEE SUR UNE MODELISATION MAGNETIQUE OBTENUE PAR UNE APPROCHE COUPLEE ANALYTIQUE ET NUMERIQUE, FAIT RESSORTIR D'UNE PART UN COMPORTEMENT GLOBAL DE MACHINE A FEM SINUSOIDALE, ET D'AUTRE PART DES ONDULATIONS DE COUPLE RELATIVEMENT IMPORTANTES. LA MINIMISATION DE CES ONDULATIONS PASSE EGALEMENT PAR LA REDUCTION DU COUPLE MOYEN RESULTANT. L'ANALYSE DE L'INFLUENCE DES FORMES D'ONDE DE COURANT USUELLES A PERMIS DE DEFINIR, POUR LA GEOMETRIE MINIMISANT LES ONDULATIONS DE COUPLE, UN COMPORTEMENT DE MACHINE SYNCHRONE A POLES LISSES, PARTICULIEREMENT ADAPTEE, PAR CONSEQUENT, A UNE ALIMENTATION EN COURANT SINUSOIDALE. UNE ETUDE EXPERIMENTALE DE DEUX PROTOTYPES DE STRUCTURE DISCOIDE REALISES AU LABORATOIRE A PERMIS DE VALIDER LES CALCULS DE PREDETERMINATIONS EFFECTUES. NOUS AVONS AINSI OBTENU, POUR L'UNE DE CES MACHINES, DES PERFORMANCES MASSIQUES DE 2 NM/KG ET UN EFFORT SURFACIQUE DE 1.3 N/CM#2 POUR UNE PUISSANCE DE 1 KW A 1000 TR/MN
Author: Souheil-Antoine Tahan
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Languages : fr
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