Réduction de coût d’une machine synchrone à aimants permanents de type IPM pour une application VEH

Abstract

Cette étude traite de l’exploitation d’un nouveau type d’aimants permanents à bas coût sans terres rares (nitrures de fer FeN) au niveau d’un moteur synchrone à aimants permanents (MSAP) de type IPM pour une application de véhicule électrique hybride et ce, dans le but de faire face à la fluctuation des marchés des terres rares. Lors de ce travail, une modélisation par éléments finis de la MSAP-IPM de référence (Moteur 5-DH), est réalisée via le logiciel FEMM. Une analyse des performances (à vide, en charge et sur le plan couple vitesse), nécessaires dans le cadre de l’objectif visé quant à l’exploitation des nitrures de fer, a été réalisée pour les différentes structures proposées y compris celle de référence. Le comportement de la machine, dans le cas d’un court-circuit triphasé brusque en évaluant le risque de démagnétisation des aimants, est aussi étudié. Afin d’atteindre un couple égal à celui de la machine de référence, tout en minimisant le coût de ses parties actives, une optimisation du moteur à aimants en FeN est réalisée, en modifiant les dimensions géométriques (longueur axiale et épaisseur des aimants permanents) selon les degrés de liberté accordés. Etant donné le risque de démagnétisation des nitrures de fer qui possèdent un faible champ coercitif, nous évaluant le potentiel d’une nouvelle structure rotorique, à aimants en « V » (IPM-V), sur le plan résistance à la démagnétisation.