Pre-dimensionnement de machines synchrones a entrefer lisse et a aimants permanents montes sur la surface rotorique

Abstract

Ce travail porte sur le prédimensionnement des machines synchrones à aimants permanents montés sur la surface du rotor. L’objectif est de réduire le couple de détente et les ondulations du couple résultant. Les approches de calcul, adoptées au niveau de notre étude, pour déterminer la distribution du champ magnétique au niveau des aimants, de l’entrefer et des encoches sont basées sur les équations de Maxwell. Une première approche analytique (sous domaines) est développée. Elle permet un calcul précis des paramètres géométriques de la machine en régime linéaire. Pour tenir compte de la saturation des matériaux ferromagnétiques, une deuxième approche est développée. Celle-ci fait appel au modèle analytique de la première approche et aux réseaux de perméances. Le prédimensionnement de machines synchrones à aimants dits « biseautés » est effectué. Cette structure d’aimants est favorable à la réduction de l’amplitude du couple de détente. Deux configurations géométriques ont été retenues. Le choix de l’une par rapport à l’autre dépend des paramètres géométriques de la machine parmi lesquels le nombre de paires de pôles et le nombre d’encoches statoriques. Deux autres structures d’aimants (dites multicouches) montés à la surface du rotor de machines synchrones à entrefer lisse sont pré-dimensionnées. Leurs performances sont comparées avec celles obtenues par d’autres machines de structures similaires. La validité des modèles développés est vérifiée en comparant les résultats obtenus avec ceux issus d’un logiciel basé sur la méthode des éléments finis.