Ce travail de recherche a pour objectif de développer un modèle de machine électrique capable d'avoir une excentricité réglable, pour analyser l'effet sur les différents signaux électriques (courants et tensions). Cette étude s'est focalisée particulièrement sur les machines synchrones à aimants permanents. On utilise de ce fait des méthodes de modélisation numériques telles que la modélisation par éléments finis qui présente des avantages significatifs dans la modélisation des machines électriques en raison de sa précision et le modèle de circuits couplés en raison de sa rapidité. Une approche simple et efficace de modélisation de la machine avec une excentricité réglable est développée pour l'implanter dans le modèle de circuits couplés. L'exécution de ce modèle nécessite les calculs préliminaires pour l'identification des paramètres du modèle. Ces paramètres sont obtenus à l'aide du calcul de champ par éléments finis en considérant une géométrie de moteur donnée. L'exécution de cette méthode d'identification est très longue. En combinant aux résultats du calcul de champ à une méthode d'interpolation, on est capable d'obtenir les paramètres d'identification de ce moteur pour n'importe quelle excentricité statique ou dynamique. L'efficacité et la fiabilité de ce modèle sont vérifiés avec la simulation par calcul de champ en analysant le couple, les inductances et le flux à vide. Des expériences avec un banc d'essai d'une machine existante permettent d'évaluer les écarts avec la simulation. Il s'agit d'une machine synchrone à aimants permanents comportant 8 pôles et 9 encoches. Ce travail est une étape essentielle pour le développement de méthodes d'analyses des défauts d'excentricité basées sur les signaux électriques ou le couple. / This research work aims to develop a model of an electrical machine capable of having an adjustable eccentricity, to analyze the effect on the different signals (currents, voltages). This study focused particularly on synchronous machines with permanent magnets. We therefore use digital modeling methods such as finite element modeling which has significant advantages in the modeling of electrical machines because of its precision and the model of coupled circuits because of its speed. A simple and effective machine modeling approach with adjustable eccentricity is developed to implement in the coupled circuit model. Running this model requires preliminary calculations for the identification of model parameters. These parameters are obtained using finite element field calculation considering a given engine geometry. This identification method takes a very long time to perform. By combining the results of the field calculation with an interpolation method, we are able to obtain the identification parameters of this motor for any static or dynamic eccentricity. The efficiency and reliability of this model are verified with field calculation simulation by analyzing torque, inductances and no-load flux. Experiments with a test bench of an existing machine make it possible to evaluate the deviations from the simulation. It is a permanent magnet synchronous machine with 8 poles and 9 notches. This work is an essential step for the development of methods for analyzing eccentricity defects based on electrical signals or torque.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/153348 |
| Date | 05 November 2024 |
| Creators | Pitala, Makliwe |
| Contributors | Cros, Jérôme, Clénet, Stéphane |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xii, 106 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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