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Dissertations / Theses on the topic 'Générateur à aimants permanents'
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Raisigel, Hynek. "Micro-générateur magnétique planaire et micro-convertisseur intégré." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0193.
Full textAbstract:
Les travaux présentés s'inscrivent dans le contexte de la micro-génération et de la gestion d'énergie pour systèmes autonomes. Il s'agit du développement d'un micro générateur discoïde, à aimants, sans fer et compatible avec des IJ-turbines à gaz ou à air comprimé opérant à haute vitesse de rotation (10 - 1 000 ktr/min). Le modèle multiphysique établi permet d'évaluer la performance des μ-générateurs magnétiques en fonction de leurs conditions de travail et de leurs paramètres géométriques. Un premier prototype intégré produit une puissance de 15 mW à 60 000 trs/min, un second prototype produit 5 W à 380 000 tr/min avec ηel ≈57 %. Les convertisseurs de faible puissance associés aux micro-alternateurs triphasés basse tension sont ensuite étudiés. Un micro-redresseur triphasé, sans seuil et entièrement autonome a été monolitiquement intégré en technologie CMaS 0,35 μm. La caractérisation a prouvé sa pleine fonctionnalité ainsi que les bonnes performancesThis thesis deals with electric micro-generation and micro-energy management. The developed micro-generator is a millimetre-scale, planar, axial-flux, ironless, permanent magnet, synchronous machine compatible with fast rotating MEMS turbines. Established multiphysical model enables the magnetic generator performance estimation in dependence on its operating point and geometry. A 8mm diameter magnetic micro-generator has been successfully tested to speeds up to 380 000 rpm ; at this speed it generates 5W with an electrical efficiency of 57%. A prototype of a fully integrated micro-turbo-generator generated about 15mV at 60000 rpm. Low power AC/DC micro converters for low voltage micro generators were also studied. A three-phase, high efficiency, low voltage, low power and fully autonomous micro rectifier was monolithically integrated in the CMas 0,35 μm technology. The tests on the μ-rectifier cou pied to the magnetic generator confirmed its functionality and high efficiency
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Missoum, Rachid. "Modélisation, conception et optimisation d'un moteur-générateur pour coupleur électromagnétique." Nantes, 2008. http://www.theses.fr/2008NANT2134.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur la conception, le dimensionnement et l’optimisation d’un moteur-générateur pour coupleur électromagnétique destiné à une application automobile. Une étude bibliographique portant sur les coupleurs électromagnétiques, utilisés essentiellement dans les systèmes de traction, ainsi que des moteurs générateurs pouvant répondre au cahier des charges propre à l’application est présentée. Pour l’application visée par la société "Defontaine", nous avons proposé puis étudié deux solutions fonctionnant sur la base de deux principes différents. Le premier système adopte le principe de transmission de couple par friction et comporte un moteur-générateur de type synchrone à excitation homopolaire. La deuxième solution est basée sur un système de crabotage, le moteur-générateur dans ce cas est de type synchrone à aimants permanents. Les deux topologies, radiale et axiale du moteur-générateur sont étudiées. En vue du dimensionnement et de l’optimisation des trois machines retenues, des modèles électromagnétique et thermique sont présentés. Ces modèles analytiques sont ensuite couplés à un algorithme d’optimisation stochastique par essaimage particulaire. Pour le cas particulier de la machine radiale à aimants permanents, nous avons proposé une méthode d’optimisation originale basée sur le calcul analytique des grandeurs optimales recherchées. Cette méthode est exploitée ensuite pour l’étude du cas des machines rapides. Un banc d’essais a été conçu spécialement pour valider les modèles développés et les deux principes des coupleurs électromagnétiques proposésThis work focuses on the Modelling and the design optimization of an electrical motor-generator integrated in an electromagnetic coupler for automotive applications. A study of electric motor-generators and electromagnetic couplers used mainly in traction systems proposed in literature is presented. For the application witch is the aim of "Defontaine" company we proposed and studied two systems operating on the basis of two different principles. The first system adopts the principle of transmitting torque by friction and uses an axial flux homopolar motor-generator. The second is based on a system of dog clutch ; the motor-generator in this case is a permanents magnets synchronous machine. Both of the two topologies, axial and radial machines are studied. With the aim of design and optimization of the three machines, electromagnetic and thermal models are presented. These models are then coupled with a stochastic particle swarm optimization algorithm. For the particular case of the radial permanent magnet machine, we have developed an original method of optimization based on the direct calculation of the optimal parameters. This method is then used to study the case of the high speed machines. A test bench has been especially designed to validate the developed models and the two principles of electromagnetic couplers
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Herrault, Florian. "Microgénérateurs à aimants permanents entraînés par des microturbines à air ou des micromachines à gaz chaud." Toulouse, INSA, 2009. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000250/.
Full textAbstract:
L'énergie nécessaire au fonctionnement des systèmes électroniques est en train de surpasser les capacités des batteries actuelles. Par conséquent, l'application des technologies MEMS pour la conception de nouvelles sources de puissance à haute performance est très attractive. Cette thèse considère la fabrication de microgénérateurs entraînés par gaz froid ou chaud. Tout d'abord, nous avons développé des microgénérateurs à aimants permanents compatibles avec le fonctionnement de micromachines à combustion. Dans le contexte de la réduction des systèmes électroniques, la miniaturisation de ces dispositifs a été étudiée. Ensuite, ces microsystèmes été intégrés avec des microturbines, en polymère pour une utilisation au gaz froid (air comprimé), et en silicium pour un fonctionnement avec une micromachine à combustion. Finalement, un dispositif convertissant une source d'hydrogène en énergie électrique a été conçu. Il comprend un générateur électrique et un moteur connu sous le nom de pulsejet et réalisé par des techniques de microfabricationThe constant miniaturization of electronic systems has driven the development of new generations of ultra-compact power sources that could surpass the performance of conventional batteries. MEMS-based heat-engine-driven devices are very attractive in such small power systems. The focus of this research is to develop electromagnetic microsystems capable of generating electrical power, and driven by either cold or hot gases. First, rotary permanent-magnet microgenerators are developed for watt-level applications and compatibility with heat engines. Further miniaturization of such devices is also presented. Next, small-scale fluidic packages are coupled with these microgenerators. Polymer-based microturbines are engineered for air-driven micropower sources, and silicon-based gas-bearing microgenerators are developed for compatibility with micro heat engines. Finally, a fuel-driven power generator is presented, and consists of a MEMS-fabricated pulsejet and its electrical generator. The device, powered by a source of hydrogen fuel, demonstrates chemical-to-electrical power conversion
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Laczko, Andreea-Adriana. "Optimisation du dimensionnement et de la commande par cycle de fonctionnement d'un générateur à aimants permanents et à auto-commutation pour appications micro-éoliennes." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2016. http://www.theses.fr/2016ECLI0024/document.
Full textAbstract:
La conception d'un microsystème de conversion d'énergie éolienne représente le cœur de cette étude. L'attention est dérivée vers le générateur sans balais à aimant permanent et auto-commutation, avec la configuration de rotor externe et des tensions électromotrices de forme trapézoïdale. L'objectif global de la thèse est représentée par la tentative de déterminer les paramètres optimaux de conception géométriques et électriques du générateur qui donne les plus faibles pertes totales dans le système, en fonctionnant sous un cycle du vent à long terme et ainsi en augmentant l'efficacité globale du système. En avance à l'optimisation, un modèle de simulation adapté doit être développé en termes de précision des résultats et du temps de simulation. Cela se fait dans la première partie de la thèse en déterminant le niveau de modélisation, ainsi que les variables de conception de chacun des composants du système. Comme l'optimisation fait appel à un algorithme pour le processus de conception, la réduction du temps de simulation a été étudiée dans la troisième et la quatrième partie de la thèse, en développant une méthode appropriée qui permet l'intégration et l'exploitation des données provenant du profil de vitesse du vent lors la détermination de la totalité des pertes de puissance du système. Par la suite, la méthode d'optimisation est présentée, même les résultats optimaux obtenus, ainsi que la comparaison de plusieurs paramètres d'entrée / sortie. Enfin, des essais expérimentaux sont également effectués sur un générateur de référence afin de vérifier la technique de commutation et de contrôle électroniqueThe design of a micro-wind energy conversion system represents the core of this study. The attention is derived towards the brushless DC permanent magnet generator with outer rotor configuration and trapezoidal induced back-EMF voltages. The global aim of the thesis is represented by the attempt of determining the optimal geometrical and electrical design parameters of the BLDCPM generator that give the minimum total power losses in the system, over long-term wind speed cycle operation and thereby increasing the efficiency of the overall system. In advance to the optimization, an adapted simulation model needs to be developed in terms of results accuracy and simulation time. This is done in the first part of the thesis by determining the modeling level, as well as the design variables of each component of the system. As the optimization appeals to an algorithm for the design process, the reduction of the simulation time has been investigated in the third and fourth part of the thesis by developing a suitable method that allows the integration and exploitation of the available data from the wind-speed profile when determining the totality of the power losses in the system. Afterwards, the optimization methodology is presented along with the optimum results obtained, as well as comparison of several input/output parameters. Finally, experimental tests are also carried out on a reference BLDCPM machine prototype in order to verify its electronic commutation and control technique
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De, paula machado bazzo Thiago. "Conception optimale multidisciplinaire de générateurs synchrones à aimants permanents pour éoliennes tenant compte de la courbe d'occurrence du vent." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT016/document.
Full textAbstract:
Cette Thèse présente une méthodologie pour la conception optimale multidisciplinaire des générateurs synchrones à aimants permanents appliqués à l'énergie éolienne. Telle méthodologie prend en compte les comportements électriques, géométriques, thermiques, électroniques, mécaniques et économiques de l'éolienne. La courbe d'occurrence du vent, modélisée par une fonction de densité statistique, est également prise en compte par la méthodologie de conception proposée. Considérer cette courbe dans la conception optimale permet de calculer la quantité d'énergie produite par l'éolienne, qui fonctionne sous vitesse et puissance variables par l'influence de la vitesse du vent. La proposition d'utiliser l'optimisation dans la conception est d'améliorer la compétitivité de l'énergie éolienne en concevant un générateur avec une bonne relation entre son coût et sa capacité de produire de l'énergie. Plusieurs études portent sur la conception optimale des machines électriques liées à l'énergie éolienne, mais peu ont présenté une méthode permettant d'estimer la production d'énergie éolienne, ce qui est obligatoire pour obtenir un générateur rentable. De plus, les aspects multidisciplinaires approfondis du générateur électrique ont été considérés par la méthode proposée plus en détail que d'autres études trouvées dans la littérature. Prendre en compte tous ces aspects entraîne un grand problème d'optimisation qui compte environ 2000 variables, dont environ 250 ont des contraintes imposées. Un algorithme d'optimisation déterministe a été choisi pour traiter ce problème. Un tel algorithme est capable de trouver la solution en quelques itérations et un court laps de temps grâce au calcul de la matrice jacobienne, contenant les gradients exacts du modèle (utilisé pour décrire le comportement de l'éolienne). Les résultats présentés explorent le potentiel méthodologique proposé. La première conception optimale réalisée minimise le coût du matériau actif du générateur, ce qui présente une réduction significative des coûts par rapport à un générateur non optimal. Ensuite, la contradiction entre le coût du générateur et son efficacité est analysée et l'importance d'inclure la production d'énergie éolienne dans la conception du générateur devient évidente. En utilisant l'énergie éolienne estimée générée par l'éolienne, le générateur avec un bénéfice net maximal (égal au produit de l'énergie éolienne moins le coût du générateur) a été obtenu. Ce générateur a un bon rapport entre son coût et sa capacité de produire de l'énergie. Ensuite, des analyses de sensibilité ont été effectuées pour vérifier comment le prix de l'électricité et la vitesse moyenne annuelle du vent influencent la conception. Enfin, deux éoliennes de différents diamètres et différents vitesses nominales du vent ont été utilisées, compte tenu de trois profils de vent distincts. Ces résultats fournissent les générateurs plus adaptés à chaque éolienne appliquée à chaque profil de vent, montrant que la méthodologie de conception proposée a la capacité de faciliter le choix de l'éolienne adéquate à chaque parc éolienThis Ph.D. dissertation presents a multidisciplinary optimum design methodology to permanent magnet synchronous generators applied to wind power. Such a methodology considers the electrical, the geometrical, the thermal, the electronic, the mechanical and the economical behaviors of the wind turbine. The wind occurrence curve, modelled by a statistical density function, is also take into account by the proposed design methodology. Considering this curve in the optimal design allows to calculate the amount of energy produced by the wind turbine, which operates under variable speed and power by the influence of the actual wind speed. The proposal of using the optimization in the design is to enhances the competitiveness of wind power by designing a generator with a good relation between its cost and its capacity to generate energy. Several studies are addressed to electrical machines optimum design related to wind power, however, few have presented a method able to estimate the wind turbine energy generation, which is mandatory to obtain a cost-effective generator. Further, the electric generator in-depth multidisciplinary aspects have been considered by the proposed method in more detail than other studies found in literature. Take into consideration all these aspects results in a large optimization problem that has approximately 2000 variables, among which approximately 250 have constraints imposed on. A deterministic optimization algorithm has been chosen to deal with this problem. Such an algorithm is capable of finding the solution within few iterations and a short time thanks to the computation of the Jacobean matrix, containing the exact gradients of the model (used to describe the wind turbine behavior) outputs. The presented results explore the proposed methodology potential. The first optimal design performed minimizes the generator active material cost, presenting a significant cost reduction compared to a non-optimal generator. Next, the contradiction between the generator cost and its efficiency is analyzed and the importance of including the wind turbine energy generation into the generator design becomes evident. Using the estimated wind turbine generated energy, the generator with maximum net earnings (equal to the wind turbine energy proceeds less the generator cost) has been obtained. This generator has a good ratio between its cost and capability to generate energy. Then, sensibility analysis have been carried out to verify how the electricity price and the annual mean wind speed influence the design. Finally, two wind turbines with different diameters and rated wind speeds have been employed, considering three distinct wind profiles. These results provide the generators more suited to each wind turbine applied to each wind profile, showing that the proposed design methodology has the ability to helps choosing the wind turbine adequate to each wind farm
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Dakyo, Brayima. "Étude et réalisation de dispositifs à commande numérique pour l'alimentation d'une machine synchrone à aimants permanents par générateur photovoltaïque : stratégies de commande pour le pompage au fil du soleil." Le Havre, 1988. http://www.theses.fr/1988LEHA0003.
Full textAbstract:
La notion de degré de liberté pour l'optimisation de la conversion d'énergie est introduite et reliée aux différents dispositifs utilisables pour associer la machine synchrone au générateur. La réalisation de ces dispositifs associés à une commande numérique par microordinateur flexible et conviviale est décrite. Les fonctionnements et stratégies de commande sont étudies pour deux types de systèmes : alimentation par onduleur de courant a thyristor, a commutation naturelle avec un ou deux degrés de liberté; l'alimentation en tension ou en courant par un onduleur de tension MLI en technologie Mosfet.
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Aubert, Brice. "Détection des courts-circuits inter-spires dans les Générateurs Synchrones à Aimants Permanents : Méthodes basées modèles et filtre de Kalman étendu." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2014. http://oatao.univ-toulouse.fr/11902/1/Aubert.pdf.
Full textAbstract:
La mise en place d’un nouveau canal d’alimentation électrique incorporant un générateur à aimants permanents PMG (Permanent Magnet Generator) en remplacement de l’actuel canal de génération hydraulique est l’un des sujets de recherche en cours dans le secteur aéronautique. Le choix de cette solution est motivé par de nombreux avantages : réduction de masse, meilleure disponibilité du réseau hydraulique et maintenance plus aisée. Cependant, l’utilisation d’un PMG en tant que générateur électrique au sein d’un avion implique de nouvelles problématiques, notamment en ce qui concerne la sûreté de fonctionnement lors de défaillances internes au PMG. En effet, tant que le rotor est en rotation, la présence d’une excitation permanente due aux aimants entretient la présence du défaut même si le stator n’est plus alimenté, ce qui complexifie la mise en sécurité du PMG. Il est ainsi nécessaire de connaître précisément l’état de santé du PMG afin d’assurer une bonne continuité de service en évitant d’ordonner la mise en sécurité du PMG sur des défaillances externes au générateur. C’est pourquoi les travaux de cette thèse portent sur la détection des courts-circuits inter-spires dans les PMG, ces défauts ayant été identifiés comme les plus critiques pour ce type de machine. Compte tenu du contexte aéronautique, il a été choisi de travailler sur les méthodes de détection basées sur l’estimation de paramètres via un modèle mathématique de la machine en utilisant le Filtre de Kalman Etendu (FKE). En effet, s’il est correctement paramétré, le FKE permet d’obtenir une bonne dynamique de détection et s’avère être très robuste aux variations du réseau électrique (vitesse, déséquilibre, …), critère important pour garantir un canal de génération fiable. Deux types de modèle mathématique sont présentés pour la construction d’un indicateur de défaut utilisant les estimations fournies par le FKE. Le premier est basé sur une représentation saine du PMG où l’indicateur de défaut est construit à partir de l’estimation de certains paramètres de la machine (résistance, inductance, constante de fem ou pulsation électrique). Le second modèle utilise une formulation d’un PMG défaillant qui permet d’estimer le pourcentage de spires en court-circuit. Après avoir comparé et validé expérimentalement le comportement des différents indicateurs sur un banc de test à puissance réduite, la mise en place d’un indicateur de court-circuit inter-spires au sein d’un réseau électrique aéronautique et son interaction avec les protections existantes sur avion sont étudiées dans la dernière partie de ce mémoire.
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Vizireanu, Darius. "Conception optimale d’une génératrice synchrone à flux axial et aimants permanents pour une éolienne de 5MW en attaque directe." Ecole Centrale de Lille, 2007. http://www.theses.fr/2007ECLI0009.
Full textAbstract:
Encouragé par le facteur économique (les productions décentralisées) et le facteur politique (protocole de Kyoto, conférence de Buenos Aires, le programme EOLE 2010 qui assigne l’objectif de 22% d’énergie renouvelable en 2010 dans l’Union Européenne), le marché éolien est en pleine expansion. Jeumont Industries, partenaire industriel dans cette étude, a développé dans les années 1990 un système éolien basé en attaque directe qui emploie une génératrice synchrone à aimants permanents réalisée en utilisant une structure originale à flux axial. Prenant en compte les évolutions technologiques des différents domaines (matériaux, aimants, électronique de puissance), le but de l’étude est d’investiguer les possibilités d’augmenter la puissance d’un tel système en attaque directe, en utilisant la technologie Jeumont. L’étude est fondée sur la construction d’un modèle multi-physiques, multi-niveaux et multi-échelles, qui combine judicieusement des modèles éléments finis, des modèles dynamiques et des modèles de conception. L’exploitation des modèles a permis de trouver la topologie du système qui répond au mieux aux critères de qualité imposés : une structure polyphasée avec un nombre de phases impair et uniformément réparties. Les structures polyphasées permettent de simplifier la construction de la machine en utilisant un bobinage concentré. Les différentes configurations possibles sont déterminées, analysées et classées. Les meilleures sont optimisées et l’ensemble des compromis entre la composante économique du système et ses performances est tracé, permettant au concepteur de faire un choix finalEncouraged by the economical (decentralization of energy production) and political context (Kyoto Protocol, Buenos Aires Conference, EOLE 2010 Program), the wind energy market meets a continuous growth. Jeumont Industries, an industrial partner of this research study, has developed during the previous decade a direct drive wind generator using an original axial flux permanent magnet synchronous generator. During last decades, important technological advance was noticed in different research areas, as permanent magnets and power semiconductors. Taking into consideration these evolutions, the goal of this study is to investigate the possibility to increase the power of a direct drive wind generator using Jeumont technology. The study is based on the development of multi-physical, multi-level and multi-scale model, which properly combines finite element analysis, dynamical simulation and analytical models. The use of the numerical tools allowed finding the system configuration which better corresponds to the imposed quality criteria: an odd phase number polyphased structure having uniform distribution, which allows easier winding technique, as concentrated one. Different possible configurations of chosen structure are analytically determined, numerically analyzed and ranked. The best ones are optimized and the designer’s final option depends on the compromise to be done between the economical aspects and performances of the system
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Taghizadeh, Kakhki Mehdi. "Rectifier Solutions for a Transverse Flux Permanent Magnet Machine." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25400/25400.pdf.
Full text
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Berriaud, Christophe. "Moteur supraconducteur à aimants permanents." Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10090.
Full textAbstract:
Nous avons realise un moteur supraconducteur (nb, ti, a 4,2 k) a aimants permanents (nd. Fe. B. ) de 15 kw a 750 tr/min. La structure retenue est celle d'une machine cylindrique classique a poles lisses et sans dent au niveau des toles statoriques. Les aimants sont refroidis pour ameliorer leurs performances magnetiques. La machine est dimensionnee pour resister a un court-circuit brusque sans transiter. Les performances de ce prototype sont deja remarquables: la puissance volumique ramenee a 3000 tr/min est de 2 mw/m#3. Un pre-dimensionnement d'une machine de plus forte puissance, avec des encoches statoriques, a ete effectue et a permis d'evaluer les performances de l'ensemble machine et refrigerateur
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Chillet, Christian. "Machine synchrone multidisque à aimants permanents." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376127407.
Full text
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Simon, Fabrice. "Moteur couplé supraconducteur à aimants permanents." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0149.
Full textAbstract:
L'apparition dans les années 80 de semi-conducteurs fonctionnant aux fréquents industrielles avec de très faibles pertes a relancé l'étude des machines supraconductrices. L'association d'un induit supraconducteur statique avec un inducteur à aimants permanents conduit à des moteurs couples robustes. Ces structures hybrides très compactes et légères sont destinées aux systèmes embarqués qui nécessitent de forts couples massiques. Les essais menés sur une maquette de petite puissance ont validé le concept et les calculs théoriques. Pour tirer des conclusions sur cette structure hybride originale il convenait de concevoir, construire et tester une machine de taille significative. L'objet de cette thèse est l'étude de définition de ce démonstrateur de 150 kW à 400 tr/min. En vue de la construction, une étude des matériaux utilisés a été menée, notamment sur les composites en fibres de verre. Les contraintes thermiques expliquent la structure, dite air, des moteurs hybrides. Après une réflexion sur la réalisation de l'induit et l'inducteur, la machine a été calculée à partir d'un programme d'optimisation pour maximiser le rendement rapport au couple massique. Le démonstrateur présente de bonnes caractéristiques, principalement limitées par la cryogénie. De nombreuses simulations numériques avec le programme d'éléments finis flux ont permis de mieux apprécier les caractéristiques de la machine. Enfin, l'extrapolation à de plus forts couples donne une idée du seuil de compétitivité de ces moteurs hybrides et gains possibles en termes de poids, encombrement et rendement. Une comparaison avec une solution classique a été menée pour la chaîne de traction du T. G. V.
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Chillet, Christian. "Machine synchrone multidisque à aimants permanents." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0125.
Full textAbstract:
Après des considérations sur la structure et le refroidissement des machines synchrones multidisques, on étudie l'influence des dimensions caractéristiques sur la puissance disponible. On montre l'efficacité du refroidissement par circulation d'eau à la périphérie des conducteurs et l'intérêt d'une section variable de conducteur lorsque les dimensions de celui ci sont voisines de l'épaisseur de peau. Un prototype de moyenne puissance est en cours de réalisation (350 KW. 9000 tr/mn, 75 kg, 750 Hz, 1 KW de pertes électromagnétiques). Les calculs effectués ont été validés par des essais thermiques. Le rotor étant en cours de réalisation, les essais complets de la machine seront publiés par ailleurs
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Aubry, Judicaël. "Optimisation du dimensionnement d’une chaîne de conversion électrique directe incluant un système de lissage de production par supercondensateurs : application au houlogénérateur SEAREV." Thesis, Cachan, Ecole normale supérieure, 2011. http://www.theses.fr/2011DENS0042/document.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse porte sur l'étude du dimensionnement d'une chaine de conversion électrique en entrainement direct d'un système direct de récupération de l'énergie des vagues (searev). Cette chaine de conversion est composée d'une génératrice synchrone à aimants permanents solidaire d'un volant pendulaire, d'un convertisseur électronique composé de deux ponts triphasés à modulation de largeur d'impulsion, l'un contrôlant la génératrice, l'autre permettant d'injecter l'énergie électrique au réseau. En complément, un système de stockage de l'énergie (batterie de supercondensateurs) est destiné au lissage de la puissance produite. Le dimensionnement de tous ces éléments constitutifs nécessite une approche d'optimisation sur cycle, dans un contexte de fort couplage multi-physique notamment entre les parties hydrodynamique et électromécanique. Dans un premier temps, l'ensemble génératrice-convertisseur, dont le rôle est d'amortir le mouvement d'un volant pendulaire interne, est optimisé en vue de minimiser le coût de production de l'énergie (coût du kWh sur la durée d'usage). Cette optimisation sur cycle est réalisée en couplage fort avec le système houlogénérateur grâce à la prise en compte conjointe de variables d'optimisation relatives à l'ensemble convertisseur-machine mais aussi à la loi d'amortissement du volant pendulaire. L'intégration d'une stratégie de défluxage, intéressante pour assurer un fonctionnement en écrêtage de la puissance, permet, dès l'étape de dimensionnement, de traiter l'interaction convertisseur-machine. Dans un second temps, la capacité énergétique du système de stockage de l'énergie fait l'objet d'une optimisation en vue de la minimisation de son coût économique sur cycle de vie. Pour ce faire, nous définissons des critères de qualité de l'énergie injectée au réseau, dont un lié au flicker, et nous comparons des stratégies de gestion de l'état de charge tout en tenant compte du vieillissement en cyclage des supercondensateurs dû à la tension et à leur température. Dans un troisième temps, à partir de données d'états de mer sur une année entière, nous proposons des dimensionnements de chaines de conversion électrique qui présentent les meilleurs compromis en termes d'énergie totale récupérée et de coût d'investissementThe work presented in this thesis sets forth the study of the sizing of a direct-drive electrical conversion chain for a direct wave energy converter (SEAREV). This electrical chain is made up of a permanent magnet synchronous generator attached to a pendular wheel and a power-electronic converter made up of two three-phase pulse width modulation bridge, one controlling the generator, the other allowing injecting electrical energy into the grid. In addition, an energy storage system (bank of supercapacitors) is intended to smooth the power output. The sizing of all these components needs an operating cycle optimization approach, in a system context with strong multi-physics coupling, more particularly between hydrodynamical and electromechanical parts. At first, the generator-converter set, whose role is to damp the pendular movement of an internal wheel, is optimized with a view to minimize the cost of energy (kWh production cost). This optimization, based on torque-speed operating profiles, is carried out considering a strong coupling with the wave energy converter thanks to the consideration as design variables, some relatives to the generator-converter sizing but also some relatives to the damping law of the pendular wheel. In addition, the consideration of a flux-weakening strategy, interesting to ensure a constant power operation (levelling), allows, as soon as the sizing step, to deal with the generator-converter interaction. In a second step, the rated energy capacity of the energy storage system is being optimized with a view of the minimization of its economical life-cycle cost. To do this, we define quality criteria of the power output, including one related to the flicker, and we compare three energy managment rules while taking into account the power cycling aging of the supercapacitors due to the voltage and their temperature. In a third step, from yearly sea-states data, we provide sizings of the direct-drive electrical conversion chain that are the best trades-offs in terms of total electrical produced energy and economical investment cost
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Létourneau, Jean-François. "Méthode de dimensionnement d'alternateur à aimants permanents." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/MQ61354.pdf.
Full text
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Hugon, Cédric. "Aimants permanents pour la RMN et l'IRM." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2010. http://www.theses.fr/2010VERS0044.
Full textAbstract:
Les matériaux aimantés offrent une alternative intéressante aux aimants supraconducteurs dans le contexte d’applications RMN moins exigeantes en intensité de champ magnétique. Ce travail s’attache à l’étude théorique et expérimentale de systèmes aimantés au profil de champ magnétique contrôlé dans une région d’intérêt pour la RMN. Après l’introduction d’un formalisme basé sur la décomposition en harmoniques sphériques pour la conception de ce type d’aimants, nous avons étendu ces concepts à la mesure et à l’ajustement de profils de champ simulés ou réels. Le cas des champs magnétiques homogènes doit être traité séparément de celui des forts gradients du fait des gradients concomitants. Nous avons donc mis en place un formalisme pour chacune des deux situations. En utilisant ces développements théoriques, nous avons conçu et réalisé plusieurs prototypes. Nous décrivons en particulier un système d’aimant à bas coût créant un champ homogène à 12 ppm dans 2 mm3 de 0. 12 T. Cette performance est obtenue après l’ajustement du système par ajout de petits aimants permanents. De plus, nous avons fabriqué un aimant unilatéral générant un fort gradient de champ (3. 3 T/m) avec des variations du champ dans les directions transverse inférieures à 50~ppm dans un centimètre de diamètre, âpres ajustement par perturbation de la géométrie de l’aimant. Cet aimant a pu être intégré avec des bobines de surface de notre conception pour réaliser un système complet de RMN ex situ permettant la mesure de temps de relaxation et d’effectuer de l’imagerie 1D avec une résolution démontrée de 15 µmPermanent magnets are a good alternative to superconducting magnets for NMR applications demanding a smaller magnetic field strength. This work focuses on the theoretical and experimental study of permanent magnet systems with controlled field profiles, suitable for NMR. After introducing a formalism based on spherical harmonics decomposition for the design of such magnets, we extended these concepts to the characterization (field mapping) and shimming of simulated or fabricated structures. The cases of the generation of a homogeneous field and of a strong field gradient have to be treated separately due to concomitant fields. Consequently, we provided a different framework for both situations. Using these frameworks, we fabricated several prototypes after our designs. We described the performance of a low-cost homogeneous in situ magnet achieving 0. 12~T with 12~ppm homogeneity in a 3~mm3 volume after shimming based on additional magnet pieces. In addition, a single-sided static gradient structure is presented. The shimming of this magnet, based on geometry alteration, demonstrated the possibility to map precisely a very strong field gradient (3 T/m) and to control the spatial variations of that profile. This single sided magnet was then integrated with surface coils of our own design in order to perform ex situ NMR experiments. We demonstrated the ability to perform relaxation time measurements and 1D imaging with a resolution of 15~µm over several millimeters
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Benghezal, Karim. "Contribution à l'étude d'actionneurs synchrones à aimants permanents." Grenoble INPG, 1991. http://www.theses.fr/1991INPG0039.
Full textAbstract:
Après une présentation générale des actions électriques, le couple dû à l'encochait d'une machine synchrone à aimants permanent est étudié. Les effets de plusieurs paramètres dont dépendent le couple d'encochait sont analysés (en particulier la largeur des pôles et l'épaisseur de l'entrefer). Pour réduire ce couple parasite, différentes structures de moteurs, plus ou moins faciles à réaliser industriellement sont exposées. Parmi ces solutions, une machine synchrone à aimants permanents à encoches inclinées est plus particulièrement étudiée. Puls la modélisation permettant d'obtenir les grandeurs externes (FEM, couple,. . . ) de ce type de machine est réalisée à l'aide d'un logiciel de simulation 2D de type éléments finis. Enfin une structure de moteur sans pièce polaire à direction d'aimantation variable permettant de réduire le couple d'encoche tout en conservant des propriétés globales intéressantes est étudié
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Harmim, Saïd, and Christian Chillet. "Etude analytique de machines synchrones à aimants permanents." Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG0197.
Full textAbstract:
Ce travail concerne le calcul analytique des machines synchrones à. Aimants permanents sans pièces polaires. Dans ces machines, les aimants, d'alimentation radiale ou tangentielle sont collés en surface du rotor. Une représentation bidimensionnelle de la machine dans le plan cartésien a été choisie afin de pouvoir analyser aussi bien une machine discoïdale qu'une machine cylindrique. Les aimants sont représentés par le modèle coulombien, la région dents-encoches est remplacée par une zone homogène anisotrope dans laquelle la densité surfacique équivalente au courant est distribuée discrètement. Les expressions analytiques des composantes harmoniques de la FEM et des inductances permettent de déterminer l'allure des courants et du couple résultant pour une alimentation DC type deux phases. Une étude de l'influence des paramètres géométriques et de l'efficacité des aimants intercalaires d'aimantations torrentielles par rapport à l'entrefer a été menée dans le cas d'une alimentation deux phases et dans celui d'une alimentation sinusoïdale
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Bommé, Edouard. "Modélisation et optimisation des machines électriques discoïdes à double entrefer." Grenoble INPG, 2009. http://www.theses.fr/2009INPG0155.
Full textAbstract:
L'évolution des technologies et des problématiques environnementales a encouragé le développement de nouvelles structures de machines électriques. Nous vous proposons dans cette thèse d'étudier deux structures de machines discoïdes à double entrefer et aimants permanents enterrés. Une réflexion sera menée sur le potentiel industriel de chacune à l'aide d'outils de modélisation récents (modélisation tridimensionnelle par éléments finis sous FLUX), de méthodes d'optimisation nouvelles (méthodes des plans d'expériences numériques) et de matériaux ferromagnétiques peu utilisés à l'heure actuelle (poudre de fer). A l'issu de cette recherche, nous pourrons proposer de nouveaux moteurs performants dans la gamme de petite et moyenne puissance. Ces machines, combinées à une alimentation appropriée, pourront être utilisées comme entraînement à vitesse variable dans tous les secteurs de l'industrieThe evolution of technology and environmental problems has encouraged the development of new structures of electrical machines. Ln this thesis, we propose to study two structures: dual gap discoid machines and permanent magnets buried. Using current modelling tools (three-dimensional finite element modelling with FLUX) with new optimization methods (digital design of experiments methods) and ferromagnetic materials rarely used at present (iron powder), a study will be conducted on the industrial potential of each structure. At the end of this research, we propose new efficient machines within the small and medium power range. These machines, combined with proper supply, can be used as variable speed drives in ail sectors of industry
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Bloch, Frédéric. "SOURCE DE CHAMP INTENSE 4 Tesla À AIMANTS PERMANENTS." Phd thesis, Grenoble INPG, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00763901.
Full textAbstract:
Le but de cette étude est de développer et optimiser une source originale de champ magnétique intense à base d'aimants permanents. L'aspect novateur de ce projet est l'utilisation des matériaux magnétiques aux terres rares, à très forte anisotropie, pour générer des champs de l'ordre de 4 à 5 Tesla. Des champs de cet ordre de grandeur sont requis dans certaines applications et expériences scientifiques. De tels champs intenses peuvent théoriquement être atteints avec des configurations d'aimantations non colinéaires. Ce concept a permis depuis dix ans environ de développer des sources de champs très homogènes, inférieurs à 2 Tesla. Notre objectif est différent: il s'agit de générer le champ le plus intense possible dans un volume de quelques mm3 sans souci d'homogénéité. Les configurations particulières d'aimants ainsi que la discrétisation de la structure sont optimisées par modélisation et simulation numériques à partir des caractéristiques magnétiques des divers matériaux disponibles commercialement. FLUX 2D et FLUX3D Logiciel de simulation numérique éléments finis. FORCE 3D Logiciel de simulation analytiques des systèmes à aimants. Ces logiciels ont été développés au LEG. La conception de la structure tient compte des applications envisagées (champ statique variable, accès au champ). Le modèle actuel fournit un champ supérieur à 4,5 T dans un volume de quelques mm3, pour un encombrement extérieur d'environ 0150 mm. Il combine astucieusement plusieurs types nuances d'aimant à base de terres rares Néodyme-Fer-Bore pour sa haute rémanence, ainsi que pour sa forte anisotropie, ainsi qu'une utilisation de pièces polaires en Fer-Cobalt. C'est la coercivité des aimants qui limite le champ maximum productible par ces stuctures.
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Zanini, Luiz. "Bio-Mag-MEMS autonomes basés sur des aimants permanents." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00820317.
Full textAbstract:
Les micro et nano billes magnétiques sont de plus en plus utilisées en Biologie et en Médecine, pour une large gamme d'applications. Plusieurs applications utilisent le piégeage et le guidage de ces billes sous l'effet d'un champ et d'un gradient de champ magnétique.Dans la plupart des applications le champ magnétique est macroscopique, créé par un aimant ou un électro-aimant. L'intégration plus poussée est souvent envisagée, dans les articles scientifiques, par des micro bobines ou par des éléments magnétiques doux. Ceux-ci doivent alors être polarisés par un champ externe (de nouveau, un électroaimant ou un aimant). Les micro-aimants mis au point à l'Institut Néel permettent d'obtenir les mêmes inductions que les meilleurs aimants du marché et, par conséquent, de par la réduction d'échelle, des gradients de champ intenses. Ils sont, de plus, favorables à l'autonomie et àla stabilité du système. Le défi est de produire de bonnes couches magnétiques avec des dimensions de l'ordre de 1 à 100 μm et de les intégrer à des Bio-Mag-MEMS.Le dépôt physique par phase vapeur (pulvérisation cathodique triode) est utilisé pour le dépôt de ces aimants de haute qualité, en couche épaisse, et à base de terres-rares. Dans le but d'optimiser les gradients latéraux des champs magnétiques, trois techniques ont été développées:* Le topographic patterning, dans lequel une couche est structurée géométriquement,soit par dépôt sur un substrat pré-gravé, soit par gravure humide après le dépôt.* Le thermo-magnetic patterning, qui exploite la dépendance thermique de la coercivité pour réorienter localement l'aimantation de la couche.* Le micro magnetic imprinting, qui consiste à organiser des particules magnétiques à l'aide des aimants mentionnés ci-dessus et, ensuite, de les noyer dans une couche polymérique.Les micro-aimants présentent l'avantage, majeur pour un microsystème, d'être autonomes. Ils ne nécessitent pas de source externe de champ magnétique, ni d'alimentation électrique. Lors de ces travaux, nous développons des prototypes de microsystèmes fluidiques autonomes basés sur des réseaux de micro-aimants. En premier lieu, la capture par attraction et le positionnement controllé, en utilisant des particules super paramagnétiques comme modèle. Puis, l'étude de phénomènes d'endocytose à l'aide d'éléments biologiques marqués magnétiquement. Dans le but de passer à l'intégration des systèmes, des canaux microfluidiques sont développes sur les réseaux magnétiques. Des particules magnétiques etnon-magnétiques sont introduites dans les canaux et leur positionnement, guidage et tri sont réalisés. L'analyse des solutions triées indique une haute efficacité du système.Les résultats obtenus lors du développement de ces micro-sources de champ magnétiques et de leur intégration dans des microsystèmes, ainsi que la manipulation et tri de particules,démontrent le grand potentiel de ces recherches pour des applications grand public à des systèmes biologiques et médicaux. De plus, la biocompatibilité et l'autonomie de ces systèmespermettent leur utilisation dans des microsystèmes d'analyse totale (μTAS), des systèmespoint-of-care (POC) et des implants biomédicaux, potentiellement jetables et bas coût.
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Youmssi, André. "Contribution aux calculs des machines synchrones à aimants permanents." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1992. http://www.theses.fr/1992INPL036N.
Full textAbstract:
Ce travail traite du calcul analytique bidimensionnel et tridimensionnel des machines synchrones, comportant un stator et un rotor lisses. Ce dernier portant des aimants permanents avec des aimantations radiales (et/ou azimutales dans le cas bidimensionnel). Une analyse bibliographique effectuée au préalable, concerne les machines synchrones à aimants permanents, et l'intérêt de l'utilisation des aimants permanents. Des rappels sont alors faits sur quelques méthodes de calcul de couple dans les machines électriques en général. Une étude théorique en coordonnées bidimensionnelles, d'une structure lisse de machine synchrone à aimants permanents est ensuite menée. Le rotor porte des aimants d'aimantations radiales et/ou azimutales. Les courants statoriques réels sont remplacés par des densités de courant superficielles. En considérant uniquement les aimantations radiales, dans le cas d'une chine à stator lisse, une étude analytique tridimensionnelle est alors faite. L'influence des divers paramètres de la machine sur les formes des potentiels et du champ magnétique est analysée par la suite. La dernière partie de ce travail est consacrée aux calculs des potentiels vecteurs et scalaires et de l'induction magnétique, dans différents milieux linéaires séparés par des surfaces de révolution concentriques. Les sources sont ramenées à des distributions de charges ou de courants
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Le, Roux Denis. "Etude cristallographique et magnétique de quelques matériaux pour aimants permanents." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37599172c.
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Chavanne, Joël. "Contribution à la modélisation des systèmes statiques à aimants permanents." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376126163.
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Bouzekri, Hacène. "Contribution à la commande des machines synchrones à aimants permanents." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL054N.
Full textAbstract:
Ce mémoire est consacré au développement de structures de régulation de courant des machines synchrones à aimants permanents (MSAP). Le premier volet de notre travail concerne la commande 120. Afin d'éliminer les surtensités qui apparaissent pendant les commutations d'une phase sur l'autre, à basse vitesse, une commande basée sur la mesure de la somme des courants des diodes du haut et des transistors du bas est proposée. Concernant les ondulations du couple engendrées par les formes d'ondes des FEM, nous avons proposé une stratégie de commande des courants de la machine dans un repère (alpha, beta) lié au stator permettant de les minimiser. Afin de minimiser les creux de couple qui apparaisse à grande vitesse, une commande fondée sur le contrôle de décroissance du courant commuté est introduite. Le deuxième volet de cette thèse concerne la commande vectorielle des MSAP et sa décentralisation. En premier, nous avons proposé une commande qui permet le contrôle du vecteur courant imposé par l'onduleur, avec deux régulateurs à hystérésis. Cette technique permet de réduire la fréquence de commutation et de contrôler les courants de la machine en amplitude et en phase d'une manière instantanée. Ensuite, une structure de contrôle des courants id et iq de la machine par des régulateurs à logique floue, utilisant des règles d'entrées/sorties linéaires, est introduite. Les régulateurs synthétisés sont indépendants des paramètres de la machine, et le contrôle de id et iq se fait d'une manière décentralisée
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Chavanne, Joël. "Contribution à la modélisation des systèmes statiques à aimants permanents." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0074.
Full textAbstract:
A partir de l'analyse expérimentale de la microstructure et du comportement sous champ des aimants permanents, un nouveau modèle est développé. Ce modèle permet de rendre compte des mécanismes de désaimantation réversible et réversible notamment dans le cas de non colinéarité du champ et de l'axe privilégié de l'aimant, situation très fréquemment rencontrée dans l'analyse de systèmes à aimants permanents. A partir des équations de Maxwell on montre que les milieux aimantés peuvent être représentés en terme de distributions fictives de charges magnétiques ou de courants. Les moyens de calcul ne prenant en compte que les distributions équivalentes de surface ne permettent pas de représenter convenablement de tels matériaux. La méthode des éléments finis permet d'intégrer pleinement le modèle proposé, conduisant à une représentation plus fidèle des systèmes à aimants permanents. Une formulation tridimensionnelle utilisant le potentiel scalaire est mise à jour ; elle est testée sur des exemples simples
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Reama, Abdellatif. "Contribution à l'étude d'un servomoteur à aimants permanents et commutation électronique." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37609231c.
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Benabderrahmane, Chamseddine. "Développement d’un onduleur cryogénique à aimants permanents Pr2Fe14B au Synchrotron SOLEIL." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112139.
Full textAbstract:
Les onduleurs sont des systèmes magnétiques créant un champ périodique permanent. Les sources de rayonnement synchrotron dites de « troisième génération » produisent du rayonnement accordable de haute intensité lorsque les particules relativistes sont accélérées dans ce champ magnétique. A une énergie donnée des électrons, l’émission est rayonnée à d’autant plus courte longueur d’onde que le champ magnétique créé est important et que la période est petite. Une première solution consiste à mettre les aimants sous vide. Le sujet de thèse consiste à améliorer les performances magnétiques de ce type d’onduleur de 30% en refroidissant le système magnétique. L’utilisation de la nuance d’aimant Pr2Fe14B permet de refroidir les aimants à la température de l’azote liquide ce qui simplifie beaucoup le système de refroidissement.Dans le chapitre I les caractéristiques magnétiques des onduleurs sont décrites, les différents types d’onduleurs sont présentés et l’état de l’art des onduleurs cryogénique est effectué. Dans le chapitre II plusieurs échantillons d’aimants permanents NdFeB et PrFeB de différents fournisseurs sont caractérisés. Deux prototypes d’onduleurs cryogéniques de 4 périodes, un avec la nuance NdFeB et l’autre avec la nuance PrFeB sont étudiés et réalisés afin de comparer et d’ajuster s’il y a besoin le modèle de simulation du système magnétique. La conception d’un onduleur cryogénique de 2 m utilisant la nuance d’aimant PrFeB en partant d’un onduleur sous vide de 2 m utilisant la nuance d’aimant SmCo est effectuée. La période de l’onduleur est optimisée et les forces magnétiques associées sont calculées. Dans le chapitre III la conception du châssis et des différentes pièces mécaniques est présentée. L’étude thermique qui inclut les apports de chaleur des différentes pièces et les calculs d’apport de chaleur du faisceau d’électrons pour tous les modes de remplissage du faisceau d’électrons et à différentes position dans l’anneau de stockage sont effectués. Le système de refroidissement est optimisé et la conception du circuit de refroidissement sur les poutres d’aimants est présentée. Dans le chapitre IV les différentes méthodes utilisées pour les mesures magnétiques sont décrites, les bancs de mesures magnétiques utilisés à SOLEIL sont présentés. La conception du banc de mesure magnétique intégré dans la chambre à vide afin de mesurer l’onduleur cryogénique à des températures cryogéniques est effectuée. Dans le chapitre V les différentes étapes de la construction de onduleur sous vide U20 (assemblage magnétique, corrections magnétique et « shimming », « magic finger », assemblage mécanique de la chambre à vide, l’installation et la caractérisation avec le faisceau) sont effectuées. Dans le chapitre VI les différentes étapes de la construction de l’onduleur cryogénique, le montage, l’ajustement et la calibration du banc de mesures à froid dans la chambre à vide de l’onduleur sont présentées. Les résultats de mesures magnétiques à froid sont comparés avec les mesures magnétiques de l’onduleur à température ambiante. La caractérisation de l’onduleur avec le faisceau d’électrons est effectuée et les perspectives d’amélioration de cet onduleur cryogénique sont proposéesUndulators are magnetic systems which produce periodic magnetic field. Synchrotron radiation sources called third generation produce high intensity radiation when relativistic particles are accelerated in this magnetic field. The radiation is emitted at shorter wave length for high magnetic field and small period undulators. A first solution consists to integrate the magnetic system in a big vacuum chamber. The subject of the thesis is to improve the magnetic performance of an in vacuum undulator of 30 % by cooling down the magnetic system at cryogenic temperature. Using Pr2Fe14B permanent magnet allows cooling down directly to the liquid nitrogen temperature which simplified the cooling system.IN chapter I the magnetic characteristics of undulators are described, different types of undulators are presented and the state of the art of cryogenic undulator is given. In chapter II permanent magnet samples Pr2Fe14B Nd2Fe14B from different companies are characterised. Two four period prototypes, one with Pr2Fe14B and one with Nd2Fe14B have been assembled and measured to compare with the magnetic system simulation. The magnetic design of a full scale 2 m Pr2Fe14B undulator has been performed. The period of the undulator is optimised and the magnetic forces calculated. In chapter III the mechanical design of the carriage and different mechanical parts is presented. Thermal studies which include the dissipated power from different mechanical parts and from the electrons beam for all filling modes and different positions in SOLEIL storage ring. The cooling system is optimised and the design of the cooled girders is presented. In chapter IV the different magnetic measurements methods are described and the magnetic measurement bench used at SOLEIL presented. The design of magnetic bench installed in the vacuum chamber and dedicated to the magnetic measurement at cryogenic temperature is presented. In chapter V the different steps for the construction of an in-vacuum undulator (magnetic assembly, shimming, magic finger, mechanical assembly of the vacuum chamber, installation and commissioning with the electrons beam) are presented. In chapter VI the different steps of the constructing of a cryogenic undulator, the assembly and the ajustement of cryogenic temperature magnetic bench are described. The magnetic measurements of the undulator at cryogenic and room temperature are compared. The commissioning of the undulator with the electrons beam is presented and the perspectives to improve this cryogenic undulator are proposed
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Llibre, Jean-François. "Étude d'une structure de machine synchrone cylindrique vernier à aimants permanents." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT086H.
Full textAbstract:
Les travaux presentes dans cette these sont relatifs a l'etude d'une machine cylindrique vernier a aimants permanents. Il s'agit d'une nouvelle structure d'actionneur synchrone pour des applications specifiques de fort couple a basse vitesse. Elle est caracterisee par un induit de machine classique comportant un bobinage polyphase reparti dans les encoches et un rotor constitue d'une alternance d'aimants sans pieces ferro-magnetiques. Chaque pole de bobinage excite une serie de motifs composes de plots statoriques et d'aimants rotoriques. La dimension du motifs est faible devant la dimension des poles. Le prototype est construit a partir du stator d'une machine asynchrone modifie. A l'aide d'un logiciel de calcul de champ par elements finis, une etude parametrique de la structure de depart est effectuee. Celle-ci nous permet d'obtenir les caracteristiques dimensionnelles et electromagnetiques de la machine optimale du point de vue de la production de couple utile. Nous avons mis en evidence l'existence de couplages entre differents harmoniques du champ cree par les courants et du champ du aux aimants. Les performances theoriques simulees du prototype sont les suivantes : effort moteur ramene a la surface d'entrefer de 1,8 n/cm#2 et couple massique optimise d'environ 2 nm/kg (masse des parties utiles), le prototype utilisant des aimants neodyme fer bore a liant plastique. Les essais du prototype ont montre que la fem est sinusoidale et que son comportement s'apparente a celui d'une machine synchrone a poles lisses. L'alimentation de la machine est effectuee par un onduleur de tension a mli commande en courant sinusoidal. Des performances proches de celles prevues ont ete atteintes validant l'etude theorique.
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Reama, Abdellatif. "Contribution à l'étude d'un servomoteur à aimants permanents et commutation électronique." Toulouse, INPT, 1987. http://www.theses.fr/1987INPT068H.
Full textAbstract:
Etude d'un servomoteur realise a partir d'une machine a commutation statique a onduleur a transistors. Determination des caracteristiques electromecaniques en regime permanent. Determination d'un mode de commande base sur la caracteristique thermique
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Cros, Jérôme. "Définition d'un actionneur à aimants permanents et électronique intégrée pour l'automobile." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT026H.
Full textAbstract:
Ce travail concerne les actionneurs a aimants permanents et electronique integree pour des applications de large diffusion comme l'automobile. L'etude presentee porte plus particulierement sur les moteurs a aimants permanents, sans pieces polaires, alimentes par des courants rectangulaires au moyen d'un onduleur de tension controle en courant. Il est montre que ces structures de moteurs peuvent repondre aux exigences des applications precedentes, en minimisant le nombre de composants de puissance et de capteurs pour simplifier l'integration de l'electronique. Plusieurs types d'alimentations par onduleur a nombre de composants reduits et de structures de machines sont etudiees et comparees pour degager des criteres de choix suivant l'application visee. Une technique particuliere d'autopilotage sans capteurs de position rotorique est egalement presentee. Une demarche de conception d'actionneurs a aimants permanents et commutation electronique est proposee et materialisee par la mise en place d'outils de cao. Cette procedure permet de definir les fonctionnalites de l'actionneur, de projeter son dimensionnement et de proceder a son experimentation simulee avant de lancer sa realisation. Elle est ainsi appliquee a la conception d'un motoventilateur de refroidissement principal dont la realisation et les essais permettent de valider et de critiquer les methodes et les outils utilises pour la conception et la simulation
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Kirouac, Mathieu. "Développement de modèles analytiques thermiques pour des machines à aimants permanents." Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26232.
Full textAbstract:
Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016Ce mémoire porte sur le développement d’une modélisation thermique avec des modèles analytiques, pour la conception de machines électriques. Il concerne plus particulièrement les structures de machines cylindriques à aimants permanents. Nous discutons ensuite du modèle thermique complet de type circuit thermique qui a été réalisé et confronté à des résultats expérimentaux. Ce modèle a une très bonne précision et il nous a permis d’étudier l’effet de différentes variations topologiques sur le comportement thermique ainsi que différentes stratégies de refroidissement. Ce modèle peut facilement être intégré dans un processus d’optimisation. En nous basant sur les mêmes principes, nous avons proposé un nouveau modèle à résistances thermiques combinées pour modéliser les échanges thermiques entre les conducteurs dans les encoches. Ce modèle permet d’apprécier le caractère aléatoire de la disposition des conducteurs dans la bobine et peut être jumelé à un modèle plus global.
This thesis focuses on the development of a thermal modeling with analytical models for the design of electrical machines. It concerns more particularly cylindrical machine with permanent magnets. The methods used to determine the critical parameters of thermal modeling are presented first. We then present the complete thermal model that has been developed and confronted with experimental results. This model has very good accuracy and has allowed us to study the effect of different topological variations on the thermal behavior. It was also possible to analyze and compare different cooling strategies. This model can easily be integrated into an optimization process to determine the maximum permissible losses of a given configuration, or to define the cooling method to use. Based on the same principles, we proposed a new model to simulate the thermal exchanges between the conductors in the slots. This model allows us to appreciate the randomness of the arrangement of the conductors in the coil. It can be paired with a more comprehensive model of the machine in order to refine the resolution of the latter and ensure a more accurate analysis of the thermal behavior of the coils.
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Guedia, Guemo Gilles Romuald. "Modélisation et caractérisation thermique de machines électriques synchrones à aimants permanents." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0023/document.
Full textAbstract:
Les machines électriques synchrones à aimants permanents sont susceptibles de rencontrer un disfonctionnement suite à un échauffement non maîtrisé. L’objectif de cette étude est de développer un modèle thermique générique et prédictif pouvant simuler diverses situations d’intérêts: régime permanent, régime transitoire, mode dégradé, entrefer immergé, haute vitesse. Pour cela, la méthode nodale est utilisée pour développer le modèle thermique générique. En parallèle, un banc d’essai et un prototype sont conçus pour valider le modèle. L’étude de sensibilité des résultats du modèle à certains paramètres montrent que certains coefficients de convection, certaines conductances de contact et la conductivité thermique radiale du bobinage ont une influence considérable sur les résultats du modèle. Cependant ces paramètres sont mal connus, car ils sont issus des formules empiriques ou des abaques. Grâce au prototype et au modèle développé, ces paramètres sont identifiés. Trois méthodes d’identification sont testées pour aboutir à une stratégie d’identification: les algorithmes génétiques, la méthode de Gauss-Newton et la méthode de Levenberg-Marquardt. Plusieurs essais sont effectués sur le prototype instrumenté. La mesure des températures à des lieux précis du prototype permet d’identifier les paramètres mal connus et de valider le modèlePermanent magnet synchronous machines are likely to break down due to poorly controlled heating. The goal of this study was to develop a generic and predictive thermal model to calculate the temperature of machines during the design phase simulating temperatures at various states. These states include: steady state, transient state, fault mode, axial circulating of a cooling fluid in the air-gap and high speed. The lumped parameter method was used to develop this generic thermal model. Meanwhile, a test bench and a prototype instrumented with thermocouples were manufactured to validate the model at the same time. Sensitivity studies of the results of the model to some parameters demonstrated that some convective coefficients, contact conductances and the thermal conductivity of the winding in the radial direction influenced the model. However, these parameters are poorly known, because empirical formulas or abacus are used to calculate them. Using, the prototype and the developed model, these parameters were identified. Three methods of identification were tested in order to find a strategy for the identification: the genetic algorithms method, the Gauss-Newton method and the Levenberg-Marquardt method. Many tests were done on the prototype. The measure of the temperatures on the specific place allows to identify these parameters and to validate the model
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Zire, Hakim Saber. "Conception et optimisation des moteurs à aimants destinés à l'entraînement direct." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2059.
Full textAbstract:
Les travausx de recherche s'inscrivent dans le cadre de, l'étude des moteurs synchrones à aimants permanents de forte puissance destinés à l'entraînement direct. Dans ce contexte, nous avons réalisé un dimensionnement optimal pour différents cahier des charges : deux d'entres eux sont des applications à fort couple et basse vitesse (un moteur 17 Mw pour l'entraînement électrique d'un navire et un moteur 10 kW standard), le troisième cahier des charges a concerné l'entraînement électrique d'une roue motrice pour une application véhicule électrique (moteur 45 kW). L'analyse du processus de conception des structures est formulée par un problème d'optimisation non linéaire sous contraintes définissant tous les phénomènes physiques, les variables, les contraintes et la fonction objevtif. Pour répondre aux exigences des cahiers des charges, une approche d'optimisation utilisant un modèle analytique et la méthode du gradient l'aide de l'outil de CAO Pro@DESIGN, a été principalement adoptée pour la conception optimale des structures étudiées. Afin d'améliorer la solution ainsi obtenue, une nouvelle approche d'optimisation liée à la simulation numérique a été développée. L'objectif était de donner une approximation de la fonction réponse à partir des caractéristiques électromagnétiques des paramètres les plus influents. L'application de cette méthode sur le moteur 10 kW a permis d'améliorer son couple massique de 20% par rapport à l'approche purement analytiqueThe research work carried out in this report depicts a study of high power permanent magnet synchronous motors intended to be used in traction applications. In this context, we have realized an optimum design methodology for several drives specifications : two of them were related to high torque and low speed applications (a 17 MW motor for ship propulsion system and a classical 10kW PM machine), the third one was an electrical drive for an in-wheel motor. The design analyse procedure was formulated in form of nonlinear constrained optimisation problem. It defines the entire physical phenomenon, the variables, the constraints and the objective function. The goal thus was to elaborate various optimisation methods making it possible to fulfil the required specifications. For this, an optimisation approach based on an analytical model and a gradient method (using the CAO tool Pro@DESIGN) was adopted as a principal methodology for the study and the optimization of the considered topologies. In order to improve the optimal solution so obtained by an analytical method, we had developed a novel optimization approach by a numerical simulation technique. The idea was to have an approximation of the objective function which is intern linked to the electromagnetic characteristics and the most influential parameters of the motor structure. These steps were applied to optimize the 10 kW machine, where a 20% improvement in torque/weight ratio was obtained versus the analytical approach
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Ezzat, Marwa. "Commande non linéaire sans capteur de la machine synchrone à aimants permanents." Ecole centrale de Nantes, 2011. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00625786.
Full textAbstract:
La machine synchrone à aimants permanents, comparée aux autres machines électriques, est très présente dans les applications industrielles de type contrôlede mouvement, et ceci en raison de sa compacité, sa faible inertie, son rendement, sa robustesse, sa puissance massique élevée et sa simplicité de commande avec capteur mécanique. Cependant, la commande sans capteur de cette machine est toujours un problème difficile à cause des problèmes de perte d’observabilité. Le but de cette thèse est de proposer des lois de commande sans capteur mécanique pour la machine synchrone à aimants permanents. Plusieurs observateurs dont deux à modes glissants d'ordre un (un basé sur la F. E. M. Et l'autre basé sur le modèle complet), un observateur super twisting et un observateur adaptatif interconnecté ont été élaborés. Plusieurs lois de commande non linéaire ont été conçues : de type modes glissants d'ordre supérieur à trajectoire pré-calculée, de type backstepping et de type mode glissant d'ordre supérieur quasi-continue. La stabilité globale de l'ensemble " Commande+Observateur " de chaque casa été montrée. Chaque cas a été validé sur le benchmark "Commande sans capteur mécanique" du groupe de travail inter-GDR « Commande des Systèmes Électriques »The permanent magnet synchronous motor when comparedto other electric machines, is very present in motion control industrial applications. This is mainly because of its compactness, low inertia, dynamics performances, robustness, power density and simplicity of operation with mechanical sensor. However, sensorless control of this machine is always a difficult problem because of the observability loss problem. The aim of this thesis is to propose control laws for mechanical sensorless permanent magnet synchronous machine. Several observers, including a two order sliding mode observer (one based on the EMF and the other based on the full model), a super-twisting observer and an adaptive observer interconnected, were developed. Several nonlinear control laws were designed: higherorder sliding mode control with pre-determined trajectory, sliding mode higher-order quasi-continuous and backstepping control. The overall stability of the whole "Command + Observer" was shown in each case. Each case has also been validated on the benchmark “Control without mechanical sensor” of the Inter-GDR group “Control of Electrical Systems”
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Bergmann, Claude. "Contribution à l'étude de la commande numérique directe de moteurs synchrones à aimant : modélisation, réalisation, expérimentations." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066017.
Full textAbstract:
Etude d'une machine synchrone magnétoélectrique diphasée. Etude d'un onduleur a thyristors a commutation forcée commande par microprocesseur. Etude d'un onduleur a transistor. Régulation de courant numérique. Modélisation de la commande de couple. Etude de la régulation de vitesse
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Miraoui, Abdellatif. "Dimensionnement optimal d'un moteur sans balais à aimants permanents Néodyme-Fer-Bore." Besançon, 1992. http://www.theses.fr/1992BESA2048.
Full textAbstract:
Le travail presente porte sur le dimensionnement optimal d'un moteur sans balais, de faible puissance, a aimants permanents neodyme-fer-bore. Le moteur est alimente a courant constant. Le critere d'optimisation qui a ete retenu est d'obtenir une valeur moyenne elevee et un taux d'harmoniques faible du couple fourni par ce type de moteur synchrone autopilote. Ce choix est plus contraignant que celui du couple maximum maximorum. Il conditionne l'utilisation de ces moteurs en robotique ou en productique. Un logiciel a d'abord ete elabore. Il conduit a un design suffisamment precis des circuits magnetiques et des encoches. Deux structures ont ete optimisees en utilisant un logiciel de calcul de champs par la methode d'elements finis (flux2d). La premiere est sans pieces polaires avec des aimants colles sur le rotor. Une solution originale a aimants fortement segmentes est proposee et comparee a celle, classique, utilisant des aimants en forme de tuiles. Elle se revele nettement plus performante. La deuxieme est avec pieces polaires et concentration de flux, dans ce cadre nous suggerons de placer des aimants auxiliaires contre l'axe de la machine. Ceux-ci permettent d'augmenter sensiblement le couple. L'optimisation porte sur le nombre de paires de poles, l'ouverture et/ou l'epaisseur des aimants principaux et auxiliaires et la valeur de l'entrefer. Elle s'interesse egalement a l'influence de la reaction d'induit. Deux moyens pour reduire encore plus le couple pulsatoire sont etudies: l'inclinaison des encoches ou des aimants et l'utilisation d'un anneau magnetique adapte a la structure a aimants segmentes. La comparaison des differentes structures donne la preference a celle a aimants segmentes places dans l'entrefer avec une ouverture voisine de 0. 8. Pour avoir un couple pulsatoire d'amplitude inferieure a 1% par rapport au couple moyen, l'anneau magnetique se revele le plus performant avec une diminution faible du couple moyen.
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Messo, Léonide. "Étude, modélisation et optimisation des moteurs synchrones à griffes pour l'instrumentation des tableaux de bord des véhicules automobiles." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL021N.
Full textAbstract:
Le travail effectué ici a consisté à étudier, et modéliser deux nouvelles structures de moteurs synchrones à aimants, et faire une étude paramétrique en vue de leur optimisation. Ces moteurs doivent être adaptées à une production fortement automatisée et respecter des contraintes de coût, de bruit et d'encombrement, ce sont: - Le moteur synchrone diphasé à griffes au stator et à aimant permanent au rotor; - Le moteur hybride à stator dissymétrique et rotor à griffes. La première partie a pour objectif de justifier le choix des structures possibles à modéliser. La deuxième partie décrivant la géométrie des moteurs étudiés montre par l'exemple les limites des méthodes numériques habituelles dans le cas des machines fortement tridimensionnelles et l'intérêt et la précision des modèles basés sur la méthode des réseaux de perméances. La troisième partie est consacrée au calcul des performances et à "l'optimisation" des deux moteurs fondée sur la minimisation du taux d'ondulation du couple. La dernière partie montre l'influence des imprécisions de fabrication et des défauts de montage sur les performances de la machine à griffes au stator, notamment l'effet du décentrement sur les caractéristiques du moteur.
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Soulard, Juliette. "Étude paramétrique des ensembles convertisseur machine à aimants : Application à une structure électromagnètique monophasée hybride à aimants permanents et à alimentation électronique." Paris 6, 1998. http://www.theses.fr/1998PA066343.
Full textAbstract:
Cette étude s'intéresse aux caractéristiques maximales puissance vitesse des ensembles onduleur machine a aimants permanents, tout particulièrement ceux de petite puissance. Pour concevoir et optimiser ce type d'actionneur, il est nécessaire de bien maîtriser les paramètres de l'ensemble convertisseur moteur influant sur les performances a obtenir. Ainsi pour des moteurs de faible puissance, la chute ohmique est a considérer. Un modèle analytique simple a permis de réaliser une étude paramétrique générale des performances maximales des actionneurs a aimants permanents sans saillance. Les limites de fonctionnement en régime de defluxage ont été quantifiées en fonction des deux principaux paramètres normalises que sont la chute de tension résistive et la réaction magnétique d'induit. Les expérimentations effectuées sur une structure monophasée hybride de faible puissance, ont permis de valider les modèles utilises. L'influence de certaines dimensions géométriques sur les paramètres normalises a pu être étudie pour cet actionneur particulier, de même que l'influence des pertes fer sur les caractéristiques maximales. Les outils développes dans le cadre de ce travail ont également permis de définir l'apport d'une excitation combinée (bobinage et aimants) sur les performances maximales des actionneurs a aimants permanents.
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Ezzat, Marwa. "COMMANDE NON LINEAIRE SANS CAPTEUR DE LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS PERMANENTS." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00625786.
Full textAbstract:
La machine synchrone à aimants permanents, comparée aux autres machines électriques, est très présente dans les applications industrielles de type contrôle de mouvement, et ceci en raison de sa compacité, sa faible inertie, son rendement, sa robustesse, sa puissance massique élevée et sa simplicité de commande avec capteur mécanique. Cependant, la commande sans capteur de cette machine est toujours un problème difficile à cause des problèmes de perte d'observabilité. Le but de cette thèse est de proposer des lois de commande sans capteur mécanique pour la machine synchrone à aimants permanents. Plusieurs observateurs dont deux à modes glissants d'ordre un (un basé sur la F.E.M. et l'autre basé sur le modèle complet), un observateur super twisting et un observateur adaptatif interconnecté ont été élaborés. Plusieurs lois de commande non linéaire ont été conçues : de type modes glissants d'ordre supérieur à trajectoire pré-calculée, de type backstepping et de type mode glissant d'ordre supérieur quasi-continue. La stabilité globale de l'ensemble " Commande+Observateur " de chaque cas a été montrée. Chaque cas a été validé sur le benchmark "Commande sans capteur mécanique" du groupe de travail inter-GDR " Commande des Systèmes Électriques ".
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Kaddouri, Azeddine. "Étude d'une commande non-linéaire adaptative d'une machine synchrone à aimants permanents." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0015/NQ56837.pdf.
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Khaldi, Kamel. "Machine synchrone autopilotée à aimants permanents commandée à angle de décalage constant." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376065215.
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Khaldi, Kamel. "Machine synchrone autopilotée à aimants permanents commandée à angle de décalage constant." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10071.
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Teixeira, Julio Carlos. "Étude des machines synchrones à aimants permanents fonctionnant en réduction de flux." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0074.
Full textAbstract:
Dans ce travail, une machine synchrone à aimants permanents a été étudiée pour fonctionner lorsque les limitations de la source d'alimentation (en tension et en courant) imposent une réduction de flux résultant. Nous avons tout d'abord décrit les équations nécessaires à l'étude de la machine contrôlée par les courants afin de comprendre globalement les rapports nécessaires entre les paramètres caractéristiques de la machine. Nous nous sommes particulièrement intéressés au régime saturé. Nous avons ensuite étudié les contraintes imposées par le fonctionnement en réduction de flux dans quelques structures typiques de machine à aimants. Dans le troisième chapitre, une structure à concentration de flux a été développée à l'aide d'un logiciel de calcul de champs par la méthode des éléments finis, nous permettant de prendre correctement en compte la saturation du circuit magnétique. Finalement, un prototype a été construit et caractérisé dans le quatrième chapitre. Les mesures de tensions faites à vide et en charge (courant en quadrature ou en conditions de réduction de flux), ainsi que les mesures des inductances et des pertes, nous permettent d'affirmer que le prototype est approprié au fonctionnement en tension et courant limités
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Ndiaye, Abdoul Ousmane. "Compensation active des ondulations de couple d'un moteur synchrone à aimants permanents." Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2002BESA2038.
Full textAbstract:
Le travail effectué dans ce mémoire présente une méthode de compression des ondulations de couple d'un moteur synchrone à aimants permanents sans pièces polaires. L'objectif est l'amélioration de la qualité de la conversion électromécanique en minimisant les ondulations de couple et les vibrations. Le mémoire commence par une présentation des caractéristiques de couple du moteur synchrone étudié et les différentes causes des ondulations de son couple. Dans le deuxième chapitre, nous avons développé une méthode permettant, à partir du développement harmonique de la force électromotrice d'un moteur asynchrone à aimants sans pièces polaires, de calculer un nombre minimal d'harmoniques de courant permettant de compenser les ondulations de couple tout en optimisant le rendement. Les troisième et quatrième chapitres présentent le banc d'essai et l'étude expérimentale des vibrations. Le banc permet d'une part d'imposer différentes formes d'ondes de courant au moteur asynchrone à l'aide d'un système de contrôle et de commande réalisés avec l'outil dSPACE et d'autre part de relever le comportement vibratoire de l'ensemble du système (banc-moteur)The work carried out in this thesis presents a method of torque ripple compensation in permanent magnets synchronous motor without polar parts. The aim is the improvement of the electromechanical conversion quality by minimizing the torque ripple and the vibrations. The thesis starts with a presentation of the torque characteristics of the studied synchronous motor and the different causes of its torque ripples. In the second chapter, a computation method of optimal current harmonics is developed : starting from the back electromotive force harmonics of a magnet synchronous motor without polar parts, a minimal number of current harmonics are calculated to cancel the torque ripple while optimizing the efficiency. The third and fourth chapters present the test bench and the experimental study of the vibrations. The bench makes it possible one the one hand to fed synchronous motor with various current waveforms using a control system realized with the dSPACE tool and on the other hand to measure the vibrations of the system (bench-motor)
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Fadat, Jérôme. "Moteurs synchrones à aimants ou à réluctance variable pour l'électroménager." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20178.
Full textAbstract:
Les travaux presentes dans cette these sont relatifs a l'etude de machines synchrones a aimants permanents. Il s'agit de structures classiques d'actionneur synchrone mais pour des applications de faible couple a grande vitesse, dans le domaine de l'electromenager et plus particulierement pour l'entrainement de turbine d'aspirateur. Les prototypes realises sont a rotor interne ou externe, avec et sans concentration de flux. Ces prototypes visent a remplacer les moteurs universels actuellement utilises dans cette application. Ils ont l'avantage d'eliminer l'ensemble balai + collecteur et d'augmenter le couple massique (machine plus compacte, plus legere). Apres une description des actionneurs utilises dans le domaine de la grande serie, nous presentons un exemple de dimensionnement de nos moteurs synchrones. Ce dimensionnement associe un calcul analytique et des simulations. L'approche analytique met en equation les phenomenes physiques mis en jeu, elle permet donc a partir d'un cahier des charges, par un programme informatique, d'obtenir une solution optimisant la masse et/ou le volume. Les simulations a l'aide d'un logiciel de calcul de champ par elements finis, nous permettent d'apprehender l'etat magnetique de la structure. Lors des experimentations, nous avons mis en evidence les faiblesses des differents prototypes mais nous avons neanmoins atteint des vitesses de 20 000 tr/mn. Ces machines sont alimentees par un onduleur de tension triphase. L'autopilotage est assure soit par une commande pleine onde de tension type 180 degres, soit en utilisant un onduleur de tension a mli commande en courant. La faisabilite de nos moteurs est etroitement liee a l'amelioration des materiaux magnetiques et des composants electroniques. De plus, si leurs couts diminuent, nous pouvons envisager raisonnablement un developpement de ces moteurs, comme nous le constatons avec les moteurs dc brushless.
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Gasc, Laurent Fadel Maurice. "Conception d'un actionneur à aimants permanents à faibles ondulations de couple pour assistance de direction automobile approches par la structure et par la commande /." Toulouse : INP Toulouse, 2005. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000073.
Full text
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Soumare, Yaghoub. "Synthèse et organisation de nanoparticules magnétiques anisotropes par Chimie Douce : nouveaux précurseurs pour aimants permanents." Paris 7, 2008. http://www.theses.fr/2008PA077184.
Full textAbstract:
Des nanoparticules magnétiques anisotropes ont été préparées par chimie douce par réduction de précurseurs carboxylate de cobalt(II) et de nickel(II) dans une solution basique de 1,2-butanediol à 170°C à l'aide d'une nucléation hétérogène. En utilisant des précurseurs acétate, des nanofils de Co₈₀Ni₂₀ présentant un diamètre moyen de 8 nm et une longueur moyenne de plus de 200 nm ont été obtenus. L'utilisation de nouveaux précurseurs carboxylate préparés au laboratoire a conduit à isoler des nanobâtonnets de cobalt avec un diamètre moyen de 20 nm et une longueur moyenne de 100 nm. De plus, le rapport d'aspect (longueur moyenne / diamètre moyen) de ces objets peut être contrôlé à l'aide des différents paramètres réactionnels que sont la nature du précurseur métallique, la basicité du milieu ou encore la rampe de montée en température. Les nanofils de Co₈₀Ni₂₀ et nanobâtonnets de cobalt cristallisent principalement dans la phase hexagonale compacte avec l'axe de croissance c parallèle à l'axe c du système hexagonal. Ces nanomatériaux sont ferromagnétiques à température ambiante et les propriétés magnétiques sont considérablement améliorées lorsque des assemblées de nanoparticules sont alignées parallèlement à l'aide d'un champ magnétique extérieur. Ces résultats permettent d'envisager leur utilisation comme briques élémentaires pour la préparation d'une nouvelle famille d'aimants permanentsAnisotropic magnetic nanoparticles have been prepared via chimie douce methods by raduction of cobalt(II) and nickel(II) carboxylate precursors in basic solutions of 1,2-propanediol at 170°C using heterogeneous nucléation. With acatates as matal precursors, Co₈₀Ni₂₀ nanowires with a mean diameter of 8 nm and a mean length more than 200 nm were generated. The use of new cobalt carboxylate precursors led to Co nanorods with a mean diameter of 20 nm and a mean length of 100 nm. Moreover, the aspect ratio (mean length / mean diameter) can be tailored by modifying accurately the reaction parameters such as the nature of the metallic precursor, the basicity of the medium or the temperature rate. The metallic Co₈₀Ni₂₀ nanowires and Co nanorods crystallise mainly with the hexagonal close packed structure with the c axis the growth axis of the particle. These nanomaterials are ferromagnetic at room temperature and when aligned using an external magnetic field, their magnetic properties are considerably improved. These results prompt us to use these particles as building blocks for the preparation of a new class of permanent magnets
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Kong, Li. "Contribution à la conception d'un moteur à aimants permanents du type jante et à son alimentation." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL030N.
Full textAbstract:
Le sujet de ce mémoire est l'étude d'un moteur sans balais à aimants permanents et de son alimentation dans l'application d'un véhicule électrique. Les différents systèmes de véhicules électriques sont présentés dans le premier chapitre. La solution retenue est une roue électrique contenant un moteur sans balais à aimants permanents NdFeB. Les points abordés dans la conception du moteur concernent la minimisation des harmoniques de couple et l'influence de la température sur le comportement magnétique des aimants NdFeB et du moteur. Dans le chapitre 2, les aimants sont fractionnés dans le sans axial et décalés les uns par rapport aux autres. L'étude faite à partir du couple statique prend en compte la dimension réelle des aimants et des encoches et les phénomènes de saturation. Dans le cas d'un décalage régulier, la meilleure solution ne correspond pas à un pas dentaire. Le décalage irrégulier se révèle particulièrement efficace même dans le cas de 3 aimants. Dans le troisième chapitre, l'ensemble des courbes B(H) est décrit, pour toute température, au moyen d'une double série de polynômes de TchebycheiI Ces expressions sont intégrées dans le solveur Flux-Expert pour déterminer le champ en tout point de la machine (en 2D) par une méthode d'éléments finis. On constate que ce moteur est surtout sensible à la température, et que la réaction d'induit ne modifie pas notablement le point de fonctionnement. Le convertisseur d'alimentation à deux étages DC-AC-AC permet une commutation douce, donc une pollution électromagnétique limitée dans le véhicule. Le comportement de ce convertisseur a été simulé, dans le chapitre 5, au moyen d'un programme réalisé à partir du logiciel ATOSEC. Les résultats des simulations montrent que la fréquence de hachage du premier étage du convertisseur doit être de l'ordre de 20kHz pour que la régulation de courant fonctionne bien. La plage de validité atteint 75% de la vitesse maximale sous courant nominal et le contrôle du courant reste efficace si l'on décale la référence de courant par rapport à la fem trapézoïdale ou si celle-ci présente des harmoniques de dentureThe subject of this dissertation is the study of a pennanent magnet brushless motor and its feed. Ing inverter in the application of an electric vehicle. The different systems of electric vehicles are reviewed in the first chapter. The solution retained is an in-wheel brushless motor with pennanent magnet NdFeB. The points focused in designing a brushless motor concem the minimisation of the harmonics and the temperature influences on the magnetic characteristics of the magnet NdFeB and, therefore, on the motor. In chapter 2, the magnets are divided in some blocks and are shifted up each other along the motor axis. Based on the static torque curve, the real dimensions of the magnets and the slots and the saturation effect have been taken into account in our study. In regular shifting, the best total shifting angle does not correspond to a tooth step. The irregular shifting is approved particularly efficient even in the case of3 magnet blocks. In the third chapter, the entire B(H) curves of NdFeB is described, for all temperatures, by means of the double variables Chebychev polynomial series. These expressions are integrated in the package Flux-Expert for determining the magnetic field of the machine (in 2D) by finite elements method. This motor is especially sensible to the temperature and the armature reaction does not change greatly the working point of magnet. The two stages DC AC-AC supply inverter allows to have a soft switching in the drive system and, therefore, a limited electromagnetic pollution in the vehicle. The behaviour of this inverter is simulated, in chapter 5, by means of a program adapted from the software A TOSEC. The simulation results show that themodulation frequency for the first stage of the inverter should be in the order of 20kHz for a good current regulation. The simulation is valid for a lspeed up to 75% of its maximum under the rated eurrent and the current control remains efficient when the current is shifted from the electromagnetic force by an angle and even with the presence of toothharmonies
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Jebai, Al Kassem. "Commande sans capteur des moteurs synchrones à aimants permanents par injection de signaux." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00818400.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie la problématique du fonctionnement sans capteur et à basse vitesse des moteurs synchrones à aimant permanent par l'injection des signaux. Nous nous focalisons sur les effets de la saturation magnétique car leur compensation est primordiale pour résoudre cette problématique. Nous proposons une méthode originale pour modéliser la saturation magnétique en utilisant une approche énergétique (les formulations Lagrangienne et Hamiltonienne), où les symétries physiques sont exploitées pour simplifier l'expression de l'énergie magnétique. Les données expérimentales montrent qu'un polynôme de degré 4 est suffisant pour décrire avec précision les effets de la saturation. Ensuite, nous proposons une analyse claire et originale basée sur la moyennisation de second ordre et qui explique comment obtenir l'information de position à partir de l'injection des signaux (en utilisant le modèle proposé). Nous donnons une relation explicite entre les oscillations des courants statoriques et la position du rotor; cette relation est utilisée en temps réel. Ce modèle de saturation magnétique ainsi que la procédure d'estimation de position ont été testés et validés sur deux types de moteurs : avec des aimants permanents à l'intérieur ou sur la surface du rotor. Les résultats expérimentaux obtenus sur un banc de test montrent que les erreurs d'estimation de la position du rotor n'excèdent pas quelques degrés électriques dans la zone d'opération à basse vitesse.