Contribution A L Etude La Modelisation Et L Optimisation D Une Machine A Reluctance Variable Excitee Par Des Aimants Permanents
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Non-conventional Electrical Machines
Author: Abderrezak Rezzoug
language: en
Publisher: John Wiley & Sons
Release Date: 2013-02-04
The developments of electrical machines are due to the convergence of material progress, improved calculation tools, and new feeding sources. Among the many recent machines, the authors have chosen, in this first book, to relate the progress in slow speed machines, high speed machines, and superconducting machines. The first part of the book is dedicated to materials and an overview of magnetism, mechanic, and heat transfer.
Contribution à l'étude, la modélisation et l'optimisation d'une machine à réluctance variable excitée par des aimants permanents
De par leur principe de fonctionnement, les machines a reluctance variable (mrv) a double denture, peuvent constituer des solutions interessantes pour les entrainements necessitant des fonctionnements a fort couple et faible vitesse. Dans le cas de la conversion de l'energie eolienne en energie electrique, elles peuvent apporter une amelioration en supprimant le multiplicateur de vitesse. Apres avoir effectue une classification succincte des mrv, nous avons adopte pour cette application, une structure synchrone a double denture excitee par des aimants permanents inseres au rotor. Par la suite, en se basant sur les principes de dimensionnement des machines synchrones, nous avons propose une demarche pour effectuer son predimensionnement. Afin d'evaluer ses performances, nous avons effectue la modelisation de la machine en utilisant la methode des elements finis (mef) et le modele du circuit electrique equivalent. En plus de la mef, une approche analytique basee sur le calcul de la permeance d'entrefer et du potentiel scalaire magnetique est proposee pour identifier les parametres du modele du circuit electrique equivalent (inductances et f.e.m.). Apres sa validation, ce modele a ete retenu, pour etudier les performances de l'ensemble generatrice-redresseur a mli dans les conditions reelles de fonctionnement (frequence du convertisseur elevee). Enfin, nous avons aborde l'optimisation des parametres geometriques et magnetiques de la structure pour maximiser sa puissance. Pour cela, nous avons adopte la methode des plans d'experiences conjuguee au calcul de champs. Cette demarche permet de prendre en consideration les conditions reelles de fonctionnement (saturation et fonctionnement dynamique des aimants) ainsi que les interactions entre les differents parametres. L'interet de cette methode a ete mis en evidence. L'etude des performances d'un prototype optimise a montre une amelioration pour tous les modes de fonctionnement.
Contribution à l'étude des machines à réluctance variable et à aimant
CES TRAVAUX TRAITENT DES MACHINES A AIMANTS PERMANENTS ET A PETITS PLOTS MAGNETIQUES EXCITES PAR DES BOBINAGES GLOBALISES. DANS CES DISPOSITIFS, L'ECHELLE GEOMETRIQUE DU BOBINAGE EST DISSOCIEE DE L'ECHELLE DE REPARTITION DES CHAMPS AU NIVEAU DE LA DENTURE. CETTE TOPOLOGIE PERMET D'OBTENIR, A CONDITION D'OPTER POUR DES DIMENSIONS REDUITES DES PLOTS, DES STRUCTURES A FORT COUPLE MASSIQUE. L'INSERTION D'AIMANTS PERMANENTS DANS LES SYSTEMES DE PETITS PLOTS MAGNETIQUES PERMET D'AMELIORER NOTABLEMENT LE FONCTIONNEMENT ET AUTORISE AINSI LA CONCEPTION DE STRUCTURES A EFFORTS SURFACIQUES MOTEURS TRES ELEVES. NOUS NOUS INTERESSONS PLUS PARTICULIEREMENT AUX CARACTERISTIQUES DES STRUCTURES A CONCENTRATION DE FLUX. CES DISPOSITIFS REPRENNENT LES CONCEPTS UTILISES POUR LES MACHINES EVOQUEES PRECEDEMMENT. LES PERFORMANCES INTRINSEQUES DE TELLES STRUCTURES PEUVENT ETRE DEDUITES D'UNE MODELISATION BIDIMENSIONNELLE DE LA CELLULE ELEMENTAIRE DE REPETIVITE DU SYSTEME DE PLOTS MAGNETIQUES. UN CALCUL DE CHAMP PAR ELEMENTS FINIS PERMET DE CARACTERISER L'INFLUENCE DES PARAMETRES GEOMETRIQUES SUR L'EFFORT SURFACIQUE DISPONIBLE. NOUS MONTRONS QUE LA STRUCTURE EST PARTICULIEREMENT ADAPTEE A L'UTILISATION D'AIMANTS FERRITE POUR L'OBTENTION DE PERFORMANCES ELEVEES. LES CALCULS SERONT VALIDES PAR LA REALISATION D'UN PROTOTYPE EXPERIMENTAL. IL S'AGIT D'UN MOTEUR DISCOIDE BI-ENTREFER A AIMANTS FERRITE. LA MACHINE, D'UNE PUISSANCE DE 1 KW, EST CARACTERISEE PAR UN COUPLE MASSIQUE PROCHE DE 2 N.M/KG OBTENU AVEC UN EFFORT SURFACIQUE (EFFORT MOTEUR RAMENE A LA SURFACE D'ENTREFER) DE 1,3 N/CM#2