Modélisation thermique d’une machine à réluctance variable double saillance

Abstract

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour objectif principal la modélisation thermique d’une machine à reluctance variable à double saillances (6/4) par la méthode des éléments finis. Dans un premier temps, nous avons fait la présentation de cette machine, ses avantages et ses inconvénients ainsi que ses différentes applications. Nous avons ensuite exposé en détail les différents modes de transfert de chaleur dans les machines électriques. Les pertes résultantes lors de la conversion d’énergie électrique en énergie mécanique, dans les moteurs, se manifestent sous forme de chaleur, à noter que ses pertes sont pas toutes facile à déterminer. Cette chaleur est transférée dans la machine par trois modes de transfert suivants : Convection, conduction, rayonnement. Et vu les dommages que provoque cette chaleur, une étude thermique est nécessaire afin de savoir sa répartition, cette étude se fait soit avec des méthodes théoriques ou par des méthodes expérimentale. Dans notre cas nous pris en considération uniquement les pertes joule et nous avons négliger les pertes fer avec une méthode théorique, C’est ainsi que nous avons pu coupler le logiciel éléments finis open source FEMM avec le logiciel MATLAB pour une étude fine et interactive de phénomènes thermique inhérents à la MRV, ce qui constitue une première originalité de nos travaux. Ce logiciel nous a permet dimensionner un prototype de MRVDS 6/4 et de voir la répartition de la chaleur dans toutes les régions de la machine étudiée. Avec le développement technologique et l’amélioration des moyens de mesure de température, cette dernière peut se mesurer en tout endroit de la machine en plein fonctionnement. La fiabilité de la machine dépend essentiellement de la résistance thermique de l’isolant utilisé dans cette dernière, c’est pour cella qu’on s’est basé dans notre étude à la répartitionConclusion générale 63 thermique de la région dite conducteur. Afin de déterminer l’isolant le plus appropries à notre machine en plein fonctionnement dans des conditions prés-déterminées. Pour assuré cette fiabilité nous avons fait une étude en deux parties, cas d’une bobine sans isolant et un autre cas avec l’isolant. En premier lieu nous avons fait une simulation en régime permanant, nous avons obtenues des résultats qui nous laissons a choisi un isolant « le quartz » comme étant le plus approprie a cette machine d’où la résistance thermique de ce dernier est largement supérieur a la chaleur dégagée dans la région du conducteur. Pour finir, nous avons simulé avec un autre mode qui est le régime transitoire (cas avec isolant et sans isolant), pour mieux apercevoir la répartition de chaleur en fonction du temps jusqu'à ce qu’il atteint au régime permanant. Nous avons pu couplet les logiciels matlab/femm via un programme lua et on a réussi a obtenir des résultats qui nous laissons a dire que l’isolant à une grande influence sur la répartition de la chaleur dégagé par le conducteur sur les autres régions. On peut citer comme perspective que cette étude peut être améliorée en prenant en considération toute sorte de pertes résultantes, ainsi qu’en peut utiliser les autres isolants