Spécialité : Génie électrique
Encadrant(s) : Y. Amara, G. Barakat
Thèse : "Modélisation analytique tridimensionnelle de nouvelles structures de génératrices électriques destinées à l’éolien de forte puissance."
Mail : abdourahman.aden-diriye@univ-lehavre.fr
Soutenance : 3 avril 2018
Jury :
- M. Yacine AMARA, PU, Université Le Havre Normandie, Directeur
- M. Georges BARAKAT, PU, Université Le Havre Normandie, co-Directeur
- M. Lauric GARBUIO , MCF, INP de Grenoble
- M. Guillaume KREBS, MCF HDR, Université Paris-Sud
- M. Smaïl MEZANI, MCF, Université de Lorraine
- M. Abdelmounaïm TOUNZI, PU, Université Lille 1
Résumé :
Cette thèse s’inscrit dans une thématique de recherche prioritaire développée par le laboratoire GREAH et portant sur l’optimisation de l’efficacité énergétique des systèmes de gestion et de production de l’énergie électrique. Dans ce cadre, les performances de convertisseurs d’énergie (machines électriques pour la conversion de l’énergie électromécanique) ont un impact déterminant sur l’efficacité énergétique de la conversion et sur la qualité de gestion de l’énergie électrique en termes de rendement, de maximisation de la puissance massique, de réduction des émissions, de réduction des coûts, ce qui nécessite, par conséquent, un effort particulier de conception et de dimensionnement. L’objectif principal de cette thèse vise à développer un modèle léger permettant d’exploiter assez rapidement l’espace des solutions potentiellement optimales dans la première phase de la conception des machines synchrones à aimants permanents. Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse portent sur la modélisation électromagnétique pour le pré-dimensionnement et la conception des machines synchrones à aimants permanents intégrées dans l’éolien de fort puissance. Dans ce manuscrit, deux approches de modélisation des machines électriques ont été proposées. La modélisation par réseau de réluctances présentée consiste à découper le domaine d’étude en un certain nombre d’éléments volumiques dont chacun est décomposé en tubes de flux. La modélisation analytique hybride proposée est basée sur un couplage fort entre un réseau de réluctances généré à partir d’un maillage du domaine d’étude et une solution formelle des équations de Maxwell dans les régions de faible perméabilité (entrefer magnétique). Les résultats obtenus à partir de ces modèles sont validés par les résultats correspondants issus de la méthode des éléments finis. Pour montrer le gain obtenu en temps de calcul, les temps d’exécutions des codes de calcul sont comparés aux temps mis par le logiciel Flux.
Mots-clés :
Éoliennes, Maxwell, Équations de — Solutions numériques, Aimants permanents, Machines synchrones, Modélisation tridimensionnelle, Dimensionnement des machines synchrones, Modèle analytique hybride, Réseau de réluctances, Modélisation analytique hybride Quasi-3D, Modélisation tridimensionnelle, Machines synchrones à aimants permanents à flux axial, Equations de Maxwell, Saturation magnétique