Thèse soutenue

Investigation de nouvelles technologies de générateurs pour les éoliennes offshore
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Auteur / Autrice : Mohammed Ali Benhamida
Direction : Georges Barakat
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance le 30/05/2018
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université du Havre (1984-....)
Laboratoire : Groupe de Recherche en Electrotechnique et Automatique du Havre (Le Havre, Seine-Maritime ; 1999-....)
Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Vannier
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Claude Vannier, Noureddine Takorabet, Elena Lomonova, Yacine Amara, Christine Jouette
Rapporteurs / Rapporteuses : Noureddine Takorabet, Elena Lomonova

Résumé

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Ce mémoire de thèse constitue une contribution à l'investigation des génératrices destinées à une application éolienne en mer. Le but est de rechercher les solutions optimales dans un domaine de recherche vaste contenant entre huit et onze variables d'optimisation, tout en respectant un cahier de charge bien précis. Afin d'y parvenir, un modèle multi-physique a été développé permettant la détermination des distributions du champ électromagnétique et de température dans les topologies de génératrices choisies avec prise en considération des non-linéarités des matériaux. La méthode des constantes localisées couplée aux fonctions d'interpolations a été choisie comme solution offrant un bon rapport temps de calculs/précision, prenant ainsi en considération les caractéristiques des matériaux (thermiques et magnétiques). Le modèle développé a été couplé à un algorithme d'optimisation génétique, NSGAII, permettant dans un premier temps ; d'investiguer le poids nécessaire des aimants permanents et des parties actives de deux topologies de génératrices synchrones à aimant permanent où dans la première les aimants sont montés en surfaces et dans la seconde insérés en concentration de flux, trois puissances différentes ont été investiguées 5, 8 et 15 [MW]. Dans un second temps, l'intégration d'un multiplicateur de vitesse magnétique dans la chaîne de conversion éolienne a été étudiée à travers la même approche optimale utilisée précédemment tout en comparant le poids nécessaires des aimants permanents pour ce type d'entrainement avec celle des topologies à attaque directe (sans multiplicateur de vitesse).