Réduction des vibrations des machines à réluctance variable à l’aide d’actionneurs piézoélectriques

Vibration damping using piezoelectric actuators for switched reluctance machines

• Auteur / Autrice : Xavier Mininger
• Direction : Mohamed Khémis Gabsi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, électrotechnique et automatique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure

Mots clés

Mots clés contrôlés

Actionneurs

Machines à réluctance

Dispositifs piézoélectriques

Vibrations -- Essais

Résumé

Ce travail propose une méthode de compensation des vibrations à l'aide d'actionneurs piézoélectriques appliquée à des structures type stator de machines à réluctance variable, dans le but d'en diminuer le bruit acoustique. L'étude précise la problématique du bruit émis par ces machines, et analyse les composantes de vibration à compenser. L'introduction des actionneurs piézoélectriques et leur utilisation pour la compensation des vibrations nous ont amené à développer un modèle analytique de l'action des pastilles sur la structure. Ce dernier est comparé aux résultats obtenus par la méthode des éléments finis, puis utilisé afin d'optimiser le dimensionnement et le placement de ces actionneurs. Plusieurs contrôleurs numériques sont développés et testés sur des prototypes expérimentaux pour valider l'efficacité de la solution. Enfin, une étude de l'effet d'échelle pour évaluer la viabilité de cette compensation sur des structures plus importantes termine le mémoire.

This work presents a vibration damping using piezoelectric actuators for switched reluctance machine in order to decrease the emitted acoustic noise. The study specifies the different noise sources, and details the magnetic one, which is dominating. The introduction of the piezoelectric actuators and their use for the vibration damping need the development of an analytical model of their action on the mechanical structure. This last is compared to the finite element results, and then used to optimised the design and location of these actuators. Several numerical controllers are developed and evaluated on experimental prototypes to validate the effectiveness of the solution. Finally, the scale effect is studied to evaluate the viability of the solution on bigger structures.