DISCRETION ELECTROMAGNETIQUE DES MACHINES ELECTRIQUES TOURNANTES
Résumé
Every electrical machine produces electromagnetic stray fields. Those fields have low values in term of classical electrotechnics, but in other applications they seem high, like for example in magnetic detection. In this way the aim of this thesis is the reduction of electromagnetic stray fields of electrical machines. An experimental set has been installed. It allows to study, with a great accuracy, the electromagnetic signature of machines and tbe influence of sorne elements as the presence of end shields, and the rotor. The effect of eccentricity has been shown in a purpose of machine safety and maintenance. Numerical models have been developed. The 2D model gives only qualitative results because of its hypothesis : end windings not taken Înto account and infinite length of the machine. The 3D model is able to represent physical phenomena outside the machine. A simple analytical model is also described in this thesis. It is based on the representation by equivalent magnetic dipoles. It helps to understand the signature of the machines. Finally, thanks to those models, solutions for stray fields reduction, as an active shielding, have been considered, after a review of the present usual solutions.
Toute machine électrique est source de fuites électromagnétiques externes. Ces champs, de valeurs faibles d'un point de vue électrotechnique classique, peuvent se révéler néfastes pour certaines applications, notamment dans le domaine de la détection. L'objectif de cette thèse est donc la discrétion électromagnétique des machines électriques tournantes. Un banc d'essais et un protocole de mesures ont été mis en place. Ils permettent d'étudier avec précision la signature électromagnétique des machines à différentes distances, ainsi que l'influence de certains paramètres comme la nature des flasques ou la présence du rotor. Les effets d'une excentricité sur le rayonnement ont également été évalués dans une optique de prévention et de maintenance des machines électriques. Des modèles numériques, utilisant les éléments finis, ont ensuite été développés. Le modèle 2D ne convient que pour des études qualitatives, ses hypothèses ne rendant pas suffisamment compte de la réalité. L'intérêt du modèle 3D réside dans sa capacité à représenter correctement les phénomènes physiques à l'extérieur de la machine. Un modèle analytique est également proposé dans ce mémoire. De conception simple, basée sur la représentation par moments dipolaires équivalents, il aide à la compréhension de la signature électromagnétique. Enfin, grâce à ces modèles, des solutions de compensations optimales des fuites par un blindage actif, sont envisagées après une présentation de l'état de l'art des solutions utilisées actuellement.
Loading...