Nouvelles tendances en conception de machines électriques

27/08/2017
Auteurs : Pascal Brochet
Publication REE REE 2006-10
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2006-10:19646
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Nouvelles tendances en conception de machines électriques

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PascalBROCHET Ecole Centrale de Lille Coordinateur FUTURELEC2 Pi-ésitleiitdu Cliib 13dela SEE ,Weiiîbi- (, Sei7ioi- cic, lÉi SEE 2005 Membre dar Comité de Pzrblication de la REE NOUVELLES TENDANCES EN CONCEPTION DE MACHINES ELECTRIQUES FUTURELEC 2 est le second programme de recherche technologique s'inscrivant dans le CNRT « Réseaux et Machines Electriques du futur ». Il ras- semble les compétences des laboratoires L2EP, LSEE et LME autour des compétences et demandes des partenaires Framatome et EDF. Sa motivation profonde principale est d'identifier et de rassembler les multiples compétences nécessaires à l'ingénierie des machines électriques et de les faire coopérer afin de répondre à la demande sociétale telle que peuvent l'exprimer des entreprises attentives à leurs marchés. Les objectifs assignés sont le développement d'outils et de méthodes pour la construction et la mise en oeuvre de machines électriques utilisées en diver- ses circonstances : génération d'énergie, propulsion, traction. L'ampleur de ces travaux nécessite de les présenter dans deux dossiers successifs séparés. Ce premier dossier concerne plus particulière- ment le développement d'outils de simulation et de surveillance des machines électriques en réponse aux préoccupations d'exploitation de ces machines. La méthode des éléments finis est bien connue des ingénieurs et elle s'est imposée dans presque tous les domaines de la physique comme une méthode de calcul de référence. Il en est ainsi en électromagnétisme. Le premier article porte sur l'exploration d'une méthode de calcul alternative qui a l'avantage de s'affi-anchir de la délicate ques- tion de la discrétisation de la géométrie de l'objet modélisé. Y. LEMENACH du L2EP et J.P.DUCREUX d'EDF R&D nous l'expliquent et en font la promo- tion. Un des enjeux majeur de la modélisation numé- rique des machines électriques qui fondamentale- ment sont des convertisseurs d'énergie électroméca- nique, reste la question difficile de la pnise en compte du mouvement. Les deux chercheurs précé- demment cités se sont attelés à l'étude des différen- tes techniques utilisées et ont établi un état de l'art exhaustif. Ils nous présentent leurs conclusions. La surveillance des machines électriques et leur diagnostic en situation d'exploitation est un enjeu considérable. Les défaillances et les arrêts non pla- nifiés qui en résultent sont toujours préjudiciables et coûteux. Le vieillissement de l'isolation électrique est un point crucial à surveiller. P. WERYNSKI, D. ROGER, F. PERISSE, J.F. BRUDNY du LS2E et P. SCHULUPP d'EDF R&D font le point sur les méthodes existantes et proposent un nouveau sys- tème de surveillance basé sur l'exploitation du com- portement à haute fréquence des bobinages. Enfin, R. ROMARY, D. THAILLY, J.F. BRUDNY du LS2E, A. YAZIDI, H. HENAO, G.A. CAPOLINO du CREA et P. SUAU de EDF R&D proposent une REE N°H Déccmbre20) 6 1 Dossier PRÉSENTATION méthode originale de diagnostic des défauts au rotor et au stator des machines synchrones à rotor bobiné, des machines asynchrones à cage et des machines asynchrones à double alimentation. Cette méthode est basée sur l'analyse du champ magnétique de dis- persion des machines électriques. Ces communications nous montrent que l'ingé- nierie des machines électriques, poussée par les pro- grès considérables des disciplines connexes et tirée par une demande sociétale forte, demeure un vaste champ d'opportunité pour l'innovation. Sommaire Dossier Présentation Pn ; Po.sco/&Of/ ! ...................................................................................................................................................................................p. 23 La technique d'intégration finie Par Yi,oiiiiek Le Meiiach, Jeciiî-Piei-i-c, Diic,icitv.................................................................................................................... p. 25 Les techniques de prise en compte du mouvement des machines électriques tournantes dans la méthode des élément finis Par Yi,oiïliick Le Mei7iich, JeÉii-Piei-i- (, Diici-eitx....................................................................................................................................... p. 31 Uieillissement des diélectriques et surveillance in situ des machines électriques Pci ; - Pioti- Wei-i ; ? ski, Dtiiiiel Ro<,,ei ; Fi-écléi-i (, Je (ii-Fi-aiicoi. Piei-l-c,...................................................... p. 37 Diagnostic de machines électriques par analyse du champ magnétique de dispersion Pui Rcipliaël Roiîîiii Dell) hiiie Tlî (iiilli Jeciiî-Fial7coi. Bi-iiiîdi7i Aiiil7e YiziÉli, Hiii7ibei-lo Héiîio, CYHt/-/) < ; A'gC ()/ ; ;) o.P ; [ ? ;' ; r.S' ; ; o ! ;.......................................................................................................................................................p.49 1 REE N'II Déceiii,re 2006