Entrainements électriques surfluxés : méthodes de dimensionnement sur critères dynamiques

Overfluxed electrical drives : sizing methods based on dynamic criteria

• Auteur / Autrice : Zie Drissa Diarra
• Direction : Laurent Gerbaud, Lauric Garbuio, Hervé Chazal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 31/01/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Equipe de recherche Matériaux, machines et dispositifs électromagnétiques avancés (Grenoble)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Luc Schanen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hubert Piquet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Stéphane Brisset, Emmanuel Vinot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation prédictive

Machines à réluctance

Moteurs à aimants permanents

Impédance électrique

Mots clés libres

Association convertisseur-Machine

Mrv

Msap

Simulation dynamique

Modélisation

Dérivation de modèles dynamiques

Inverter-Machine association

Srm

Pmsm

Dynamic simulation

Modelling

Dynamic model derivation

Résumé

Nos travaux se positionnent dans le dimensionnement de chaînes de conversion électromécanique. Nous visons à trouver le moyen d’atteindre des points de fonctionnement permettant de dépasser ponctuellement les limites de la machine électrique sans la surdimensionner. Ainsi, nous nous sommes intéressés à deux aspects. Le premier est applicatif et propose d'utiliser des impédances électroniques commutées pour étendre ponctuellement les capacités des machines électriques sans les surdimensionner. Le second est méthodologique et porte sur les moyens de modéliser de telles applications en vue de leur dimensionnement par des méthodes d'optimisation à base de gradients. En particulier, nous nous sommes intéressés à gérer des critères dynamiques. Nous avons appliqué cela à une machine synchrone à aimants permanents (MSAP) en surface et à une machine à réluctance variable à double saillance (MRVDS). Cela nous permet de tester et mettre en avant nos apports méthodologiques, notamment leur généricité, ainsi que l'intérêt d'utiliser des impédances électroniques commutées dans des alimentations de machines électriques.

Our works deal with the sizing of electromechanical drives. We aim to find a way to reach operating points that allow to over reach the limits of the electrical machine without over sizing it. So, our works deal with two aspects. First, at the applicative viewpoint, we proposes to use switched electronic impedances to extend the capacities of the electrical machines without over sizing them. Second, at the methodology viewpoint, we propose a modeling and solving method to deal with the sizing of such applications using gradient-based optimisation methods. Specifically, dynamic sizing performances are taken into account. These aspects are applied to supply a surface mounted permanent magnet synchronous machine (PMSM) and a switched reluctance machine (SRM). This allows to test and highlight the proposed methodological contributions, in particular their genericity, as well as the interest of using switched electronic impedances to supply electrical machines.