Circuit équivalent magnétique non-linéaire adaptatif : 2-D et 3-D avec prise en compte des courants induits

Adaptive non-linear magnetic equivalent circuit : 2-D and 3-D with consideration of eddy-current

• Auteur / Autrice : Youcef Benmessaoud
• Direction : Mickaël Hilairet, Frédéric Dubas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 17/12/2020
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon)
• Partenaire(s) de recherche : Site de préparation : Université de Franche-Comté (1971-2024)
• Jury : Président / Présidente : Didier Chamagne
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lionel Vido
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Afef Kedous-Lebouc, Guillaume Krebs

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation électromagnétique

Automobiles électriques

Machines électriques

Mots clés libres

Circuit équivalent magnétique

Modélisation

Machines électriques

Saturation

Courants d'induit

Magnetic equivalent circuit

Modeling

Electrical machines

Saturation effect

Eddy-current

Résumé

Face au changement climatique, l’industrie automobile a suscité un intérêt particulier visant à réduire les émissions CO2.L’électrification des véhicules semble une solution incontournable pour répondre aux normes et standardisations européennes. Des nouveaux défis technologiques s’imposent et s’étalent sur toute la chaine de traction électrique, depuis la batterie au moteur électrique. Dans ce contexte, l’Agence de l’Environnement et la Maitrise de l’Energie met un budget colossal pour encourager la transition énergétique. Dans ce cadre-là le projet de Conception Optimal des Chaines de traction Electrique a vu le jour, et dont le principal coordinateur est RENAULT. La thèse s’insère dans le premier axe du projet, ayant pour but la modélisation de l’organe moteur électrique.L’objectif principal de la thèse, est la modélisation semi-analytique bidimensionnelle et tridimensionnelle avec prise en compte des courants de Foucault lors de l’analyse électromagnétique de la machine électrique. Des modèles 2-D et 3-D basés sur la méthode des circuits équivalents magnétiques ont été développés. Par la suite couplés à un modèle analytique 2-D permettant l’estimation des pertes par courants de Foucault au sein des parties conductrices massives. Ce modèle serait d’un appui lors des analyses thermiques des dispositifs électromagnétiques statiques et/ou dynamiques.

In the face of climate change, the automotive industry has aroused particular interest in reducing CO2 emissions.The electrification of vehicles seems to be an essential solution to meet European standards and standardizations. New technological challenges are imposed and spread across the entire electric drive chain, from the battery to the electric motor. In this context, Agence de l’Environnement et la Maitrise de l’Energie is setting a colossal budget to encourage energy transition. In this context, the Conception Optimal des Chaines de traction Electrique project was handled, and whose main coordinator is RENAULT. The thesis fits into the first axis of the project, which aims to model the electric motor component.The main objective of the thesis is two-dimensional and three-dimensional semi-analytical modeling taking into account to eddy-current while the electromagnetic analysis of the electric machine. 2-D and 3-D models based on the method of magnetic equivalent circuits have been developed. Subsequently coupled to ananalytical model allowing the estimation of eddy-current losses within the massive conductive parts. This model would be of assistance during thermal analyzes of static or dynamic electromagnetic devices.