Optimisation de Gammes: Application à la Conception des Machines Synchrones à Concentration de Flux
Résumé
The works of this thesis concern the ranges optimization for radial synchronous machines conception. At first, a multiphysical sizing model dedicated to optimization was developed for every retained machine for our study. An analytical model for distributed winding structure and a semi-analytical model with network reluctances for concetrated winding motors. Secondly, we validated the models by comparison with the experimental mesures. The range aspect of the study forced us to make this validation on various machines and for various operating points. A first phase of classic optimization, which is realized due to the coupling of the models with a gradient based determinist method showed the possibility to optimize the motors. An original approach of range optimization based on the components sharing was developed. Its application on a series of motors showed that, the optimal discretization of steel sheets in a given diameter is a function of the motor speed.
Les travaux de cette thèse portent sur l'optimisation de gammes dans la conception des machines synchrones à concentration de flux. Dans un premier temps, un modèle de dimensionnement multi physique dédié à l'optimisation a été développé pour chaque machine retenue pour cette étude. Un modèle analytique pour la structure à bobinage reparti et un modèle semi-analytique à base de réseaux de réluctances pour la machine à bobinage sur dents. Dans un second temps, nous avons validé nos modèles par comparaison avec des essais expérimentaux. L'aspect gamme de notre étude nous a contraints à faire cette validation sur différentes machines et pour différents points de fonctionnement. Une première phase d'optimisation classique, réalisée grâce au couplage de nos modèles avec une méthode déterministe à base de gradient a montré la possibilité d'optimiser nos machines. Une démarche originale d'optimisation de gammes basée sur le partage des composants a été mise au point. Son application sur une série de machines a montré que la discrétisation optimale de tôles dans un diamètre donné est fonction de la vitesse des machines.
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