Identifiant pérenne de la notice : 234286148
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Alliant flexibilité de contrôle et bon rendement, les Machines Synchrone à Double
Excitation (MSDE) sont de plus en plus investiguées pour diverses applications de
petites et moyennes puissances et rarement pour des applications de fortes puissances.
Cette thèse a pour objectif l’étude d’un Générateur Synchrone à Double Excitation
(GSDE) de forte puissance. Un modèle de comportement a été établi. Des méthodes analytiques
et semi-analytiques ont été utilisées pour la modélisation multi-physique de la machine.
Ce modèle a été validé, dans un premier temps, par comparaison aux résultats d’un
modèle éléments finis.Comparé à un Générateur Synchrone à Pôles Saillants (GSPS),
le GSDE offre des solutions plus intéressantes énergétiquement et économiquement,
que ce soit en fonctionnement à vitesse constante ou à vitesse variable. Dans le cadre
d’un fonctionnement en générateur éolien, l’augmentation du nombre d’encoche par pôle
et par phase et l’augmentation de la fréquence d’alimentation contribuent à l’amélioration
des performances de la GSDE. Cependant il faudrait tenir compte des impacts sur l’électronique
de puissance et le multiplicateur mécanique. En plus, la distribution de Weibull et
le bon choix de la plage utile de variation de la vitesse du vent, jouent un rôle
important sur le dimensionnement optimal du générateur éolien.Un prototype de GSDE
d’une puissance d’1MVA a été dimensionné, optimisé et fabriqué. Tout d’abord, le prototype
a servi à la validation du modèle multi-physique. En plus la réalisation des essais
sur deux étapes (avant et après le collage des aimants permanents) a montré l’apport
énergétique du GSDE par rapport au GSPS
Note publique d'information : The use of Hybrid Excitation Synchronous Machine (HESM) can widely be extended to
any size of power applications in regards to its high efficiency and simplicity of
flux control. The aim of this thesis consists to analyze different design constraints
and develop optimization processes of a Hybrid Excitation Synchronous Generator (HESG).Analytical
and lumped models were used with reasonable level of accuracy and minimum computation
time. The model has been validated by comparing the result to those achieved by FEM.The
study shows the technical and economical advantages of the use of HESG compare to
the conventional Salient Pole Synchronous Generator (SPSG). The comparison between
the two generator topologies was considered for constant and variable speed applications
such as wind energy. The influence of several parameters such as frequency and the
number of slot per pole and per phase was investigated. For the case of wind energy
application the study shows the importance of Weibull distribution and the speed range
when looking for the optimized generator.In order to validate the multi-physics model,
a 1MVA HESG was considered and a prototype produced. To highlight the advantages and
performances of HESG generator a test program was carried out into steps. A first
set of tests have been made before bounding the permanent magnets and the second set
of tests have been made after bounding the permanent magnets
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Documentation
