Huguette TIEGNA
Allocation :
Spéc. : Génie Electrique
Encadrant(s) : G. BARAKAT
Thèse : "Modélisation multi-physique des aérogénérateurs et hydrogénérateurs à aimants permanents à flux axial à attaque directe en vue de leur conception."
Inscription : Octobre 2010
Mél :
Tél. :
Soutenance : 11 Décembre 2013
Jury :
- Mohamed GABSI Professeur à l’ENS de Cachan Président du Jury
- Jean LEVEQUE Professeur à l’université de Lorraine Rapporteur
- Daniel MATT Professeur à l’ENS de Cachan Rapporteur
- Georges BARAKAT Professeur à l’université du Havre Directeur de thèse
- Yacine AMARA MCF, HDR à l’université du Havre Examinateur
- Rachid BELFKIRA SAFRAN Examinateur
- Lionel CALEGARI RENAULT, DELTA Examinateur
Résumé :
Le travail présenté dans ce mémoire traite de la problématique de recherche de structures innovantes de génératrices pour les turbines de l’éolien offshore atteignant la dizaine de mégawatts et du dimensionnement de ces structures. À cet effet, les machines synchrones à aimants permanents, à flux axial, à entraînement direct sont celles qui ont plus de potentiel énergétique pour répondre aux besoins de ces futures turbines éoliennes offshore de grande puissance. L’étude de ces structures a rendu nécessaire le développement d’un outil de dimensionnement analytique multiphysique « léger » et suffisamment précis servant à l’analyse et l’exploration de l’espace de solutions. Une nouvelle approche de modélisation analytique magnétique quasi-3D qui prend compte des effets 3D (variations des formes d’aimants permanents au rotor et les effets de bords aux extrémités radiales), est développée à cet effet pour ces structures tridimensionnelles et confirmée par une modélisation tridimensionnelle par éléments finis. La modélisation magnétique est basée sur l’approche mathématique permettant la résolution formelle des équations de Maxwell par la méthode de séparation des variables dans les différentes régions à faible perméabilité de la machine. Couplé à une modélisation thermique nodale ainsi qu’une modélisation des pertes, ce travail aboutit à un modèle dimensionnant multiphysique des machines à flux axial avec un excellent rapport « temps de calcul/précision » servant pendant les phases préliminaires du dimensionnement.
Mots-clés :
Éoliennes, Éléments finis, Méthode des Alternateurs, Aimants permanents, Machines synchrones, Machines synchrones à aimants permanents à flux axial, Génératrices à entrainement direct, Modélisation analytique quasi-3D multiphysique, Pertes mécaniques, Eléments finis 3D, Modélisation thermique modale, Pertes fer, Pertes joules, Précision et rapidité, Eolien offshore multi-mégawatt