Comparaison de machines à aimants permanents pour la traction de véhicules électriques et hybrides

Comparison of permanent magnet synchronous motor drives for electrical and hybrid vehicles

• Auteur / Autrice : Armando Fonseca
• Direction : Jean-Paul Yonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble ; 1980-2006)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christian Chillet, Alex Romagny
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Marie Kauffmann, Bernard Multon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aimants permanents

Machines électriques

Véhicules électriques hybrides

Mots clés libres

Sciences et techniques

Electrotechnique. Electroenergetique

Sciences et techniques

Recherche operationnelle. Gestion

Moteur electrique

Machine synchrone

Aimant permanent

Vehicule electrique

Vehicule hybride

Perte magnetique

Consommation energie

Modelisation

Circuit magnetique

Optimisation sous contrainte

Résumé

Ce travail se place dans le contexte de l'utilisation de machines à aimants permanents dans les véhicules hybrides ou électriques. Un modèle analytique, qui prend en compte les effets de la non linéarité du circuit magnétique, permet d'obtenir les pertes (Joule et fer) quel que soit le point de fonctionnement de la machine. Des cartes d'isorendement dans le plan couple-vitesse peuvent être tracées. Ce modèle a ensuite été utilisé pour étudier. Des variantes d'une machine synchrone à aimants. Des comparaisons de consommation sur cycles de route ont été effectuées sur ces machines, ainsi que l'étude d'autres structures de rotor à aimants. Un second modèle a été développé pour répondre à un besoin de' conception. Il a servi pour une optimisation sous contraintes dans un objectif de réduction de coût et de volume

A modelling methodology is proposed to study PM synchronous motor for electric drives. A non-linear model is presented to take saturation effects into account. FEM accuracy is combined. To analytical modelling to quicker reach motor performances whatever operating point. A new FEM magnetic 10ss estimation is exploited to obtain efficiency maps (Copper and core 10ss). Influence of active length shortening is stridied. Surface PM shape modification reduces high speed core. Loss. Inset and Interior PM motors are compared. Driving cycle consumption of Interior PM motor is improved by an airgap induction shape modification. Another analytical model is dedicated to conception. It uses a reluctance network. Constrained optimisation ofPM motors is then performed to reach cost and volume reduction