Dimensionnements et comparaisons de convertisseurs électromécaniques à bas coût et à grande disponibilité pour véhicules électriques / Chao Liu ; sous la direction de Philippe Dessante

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Véhicules électriques

Machines asynchrones

Moteurs synchrones -- Méthode comparative

Moteurs asynchrones -- Méthode comparative

Conception technique

Dessante, Philippe (Directeur de thèse / thesis advisor)

Takorabet, Noureddine (1969-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Roger, Daniel (19..-.... ; professeur en génie électrique) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Amara, Yacine (1975-.... ; enseignant-chercheur en génie électrique, électronique, photonique et systèmes) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Marchand, Claude (19..-.... ; auteur en génie électrique) (Membre du jury / opponent)

Krebs, Guillaume (1978-....) (Membre du jury / opponent)

Université Paris-Saclay (2015-2019) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Electrical, optical, bio : physics and engineering (Orsay, Essonne ; 2015-....) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

CentraleSupélec (2015-....) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1998-....) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Aujourd'hui, l'électrification des véhicules constitue une des solutions mises en œuvre par les constructeurs automobiles dans la lutte contre les émissions de gaz polluants et pour la réduction des consommations. Comme le prix des aimants terres rares a fortement augmenté ces dernières années, les moteurs électriques sans aimants permanents sont attractifs, comme les moteurs asynchrones, synchrones à rotor bobiné, à réluctance variable (double saillance ou synchrone). Dans cette thèse, les machines asynchrones et synchrones à réluctance variable sont étudiées et comparées pour des véhicules électriques. Ces deux machines ont un coût faible et possèdent des structures de puissance et de contrôles similaires.Des modèles analytiques non linéaires de machines asynchrones et synchrones à réluctance variable sont établis et validés. En outre, leurs modèles économiques et mécaniques sont également mis en œuvre. Sur la base des modèles analytiques établis, la géométrie et les paramètres de commande des machines étudiées sont dimensionnés afin de réduire les pertes énergétiques durant des cycles de conduite. Une optimisation bi-objective est proposée afin de minimiser en même temps les pertes énergétiques et le coût du moteur. Enfin, les machines optimisées sont comparées, à l’aide de Fronts de Pareto, pour évaluer leurs performances électriques, énergétiques et économiques.

Résumé / Abstract : Today, the concerns of the energy crisis and the reduction of gas emissions stimulate the research in several electric vehicle domains. As the cost of rare earth magnetic materials has increased significantly in recent years, electrical motors without permanent magnets draw more attention, such as induction motors, wound-synchronous motors, switched reluctance motors, and synchronous reluctant motors. In this thesis, induction and synchronous reluctant machines are chosen to be studied for the electric vehicle traction application since they are low costly and fed up with similar power electronics and control strategies.Nonlinear analytical models of induction and synchronous reluctant machines are established and validated. Besides, economical and mechanical models are developed as well. Based on established analytical models, the geometry and the control parameters of these studied machines are calculated to define the total energy losses during the driving cycle. A bi-objective optimization is carried out to minimize total energy losses and motor costs. At last, the optimized machines are compared from their electric, energetic and economic performances, with the help of the Pareto Fronts obtained.