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Modélisation et optimisation d'actionneurs rotatifs fort couple pour systèmes embarqués
Les machines synchrones à aimants avec bobinage fractionnaire concentré autour des dents sont des solutions très prometteuses pour les applications fort couple basse vitesse. Cette technologie de bobinage permet d'accroitre la compacité de la machine tout en maintenant un coût de réalisation ré...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Modélisation et optimisation d'actionneurs rotatifs fort couple pour systèmes embarqués / Nassim Bekka; sous la direction de Mohammed El Hadi Zaïm ; co-encadrants de thèse Didier Trichet et Nicolas Bernard |
| Publié : |
Nantes :
Université de Nantes
, 2015 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
|
| Note de thèse : | Reproduction de : Thèse de doctorat : Electronique et génie électrique : Nantes : 2015 |
| Sujets : | |
| Documents associés : | Reproduction de:
Modélisation et optimisation d'actionneurs rotatifs fort couple pour systèmes embarqués |
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| 214 | 2 | |a Nantes |c Université de Nantes |d 2015 | |
| 230 | |a Données textuelles | ||
| 307 | |a L'impression du document génère 206 p. | ||
| 314 | |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et de mathématiques (STIM) (Nantes) | ||
| 314 | |a Partenaire de recherche : Institut de Recherche en Énergie Électrique de Nantes Atlantique (IREENA) (Nantes) (Laboratoire) | ||
| 314 | |a Autre(s) contribution(s) : Christophe Espanet (Président du jury) ; Jacques Saint-Michel (Membre du jury) ; Daniel Matt, Yacine Amara (Rapporteurs) | ||
| 320 | |a Bibliogr. 20 p. | ||
| 325 | 1 | |a La thèse papier est la seule version officielle | |
| 328 | 0 | |z Reproduction de |b Thèse de doctorat |c Electronique et génie électrique |e Nantes |d 2015 | |
| 330 | |a Les machines synchrones à aimants avec bobinage fractionnaire concentré autour des dents sont des solutions très prometteuses pour les applications fort couple basse vitesse. Cette technologie de bobinage permet d'accroitre la compacité de la machine tout en maintenant un coût de réalisation réduit. Néanmoins, elle présente des coefficients de bobinage relativement faibles ainsi qu'une force magnétomotrice (FMM) riche en harmoniques d'espace pouvant conduire à une augmentation des pertes dans les aimants et à un niveau non négligeable de bruit et de vibrations. Pour améliorer les performances de ces bobinages, deux nouvelles méthodes ont été proposées. La première, de type passive, agit sur les paramètres du bobinage tels que l'ouverture angulaire des bobines, le nombre de spires, la distribution des encoches dans le but d'accroitre le coefficient de bobinage et de réduire le contenu harmonique de la FMM. La seconde, de type actif, utilise un système de deux bobinages décalés spatialement et alimentés par des courants déphasés de manière à ce que les deux bobinages produisent des FMM en phase pour l'harmonique créant le couple moyen et en opposition de phase pour les harmoniques indésirables. Ces méthodes ont été appliquées par la suite pour l'optimisation du bobinage d'une machine synchrone avec une combinaison de 12.nbase encoches/10.nbase pôles (nbase est un nombre entier). Deux nouvelles configurations de bobinages sont ressorties de cette phase d'optimisation. Des machines synchrones portant ces bobinages optimisés ont été ensuite dimensionnées pour une application de 10 kW- 50tr/min. L'analyse et la comparaison des performances de ces différents bobinages montrent que les méthodologies proposées permettent l'émergence de bobinages à meilleures performances. | ||
| 330 | |a Permanent magnet machines with fractional slot concentrated windings are very suited in low speed high torque applications, thanks to their high torque density and low manufacturing costs. However, they are characterized by low fundamental winding factor and high content of magnetomotive force (MMF) space harmonics that can lead to undesirable effects, such as eddy current losses in the magnets, acoustic noise and vibration. To overcome these drawbacks, two novel methodologies for optimal design of fractional slot with concentrated windings have been proposed, passive and active methods. The passive method acts on the winding parameters (coil span, number of turns, slot distribution, etc.) to optimize the winding layout. The active method uses two identical windings shifted in space and fed by currents shifted in time in a manner that the MMF waveforms produced by the two windings will be in phase for the torque harmonic and in opposite phase for the undesirable harmonic ranks. These two methods have been applied to optimize the winding layout of the permanent magnet machine with a 12.nbase slots/10.nbase poles (nbase is an integer number). Two new winding layouts were then obtained. Permanent magnet machines with the optimized windings are then designed for a 10 kW-50rpm application. The electromagnetic performances of the optimized windings are investigated and compared with conventional winding topology. It is found that the proposed approaches allow the emergence of new windings with higher performances. | ||
| 337 | |a Un logiciel capable de lire un fichier au format (préciser le format) | ||
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