Développement de modèles thermiques dédiés au pré-design des machines électriques à aimants permanents

IFP Energies nouvelles - Mobilité et Systèmes | Ref : Stage R1070R/2020/n° 11

Stage - Electricité / Electrotechnique

  • Début

    entre janvier et juin 2020

  • Durée

    5 mois

  • Localisation

    Hauts-de-Seine

  • Indemnité

    Oui


IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de trois priorités stratégiques : mobilité durable, énergies nouvelles et hydrocarbures responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Développement de modèles thermiques dédiés au pré-design des machines électriques à aimants permanents

Description du sujet :

Au cœur de la transformation énergétique mondiale vers ‘’le plus électrique’’, les machines électriques se présentent comme un élément essentiel et incontournable. IFPEN, acteur majeur dans les domaines de l'énergie et du transport en France, s’associe à ces efforts d’électrification en développant des systèmes électriques innovants pour les véhicules électriques et hybrides.

Dans le but de faciliter l’intégration mécanique de ces systèmes dans les véhicules, des contraintes industrielles sur le volume et le poids sont souvent imposées. Ces contraintes impactent fortement la phase de conception et amènent les ingénieurs à chercher des solutions innovantes pour plus de compacité et de performances. Dans une machine électrique, ceci se traduit souvent en une augmentation de sa vitesse de rotation et de la densité du courant utilisée, amenant à une augmentation des pertes (pertes magnétiques, pertes cuivre…). Ces dernières représentent le principal facteur limitant les performances de la machine.

La prise en compte de la thermique pendant la phase de pré-design est alors une approche indispensable afin de concevoir, d’une façon optimale, des machines électriques à forte densité de puissance. Dans le cas des machines à aimants permanents, le bobinage et les aimants permanents sont les éléments les plus sensibles à l’élévation de la température.

Ce stage a pour but de mettre en place une chaîne d’outils de modélisation thermique, de complexité variable, permettant de prédire la température dans une machine électrique en prenant en compte différents types de refroidissement.

Le stage se déroulera de la manière suivante :

  1. Prise de connaissance de la technologie de machines électriques développée à IFPEN.
  2. Etude bibliographique sur les modèles thermiques utilisés dans les machines électriques.
  3. Prise en main des outils existants pour la modélisation thermique des machines électriques.
  4. Mise en place d’un workflow thermique et développement de différents modèles thermiques adaptés aux différentes phases de conception.
  5. Validation des modèles avec des résultats d’essais sur banc.
  6. Intégration des différents outils développés (couplage avec les outils électromagnétiques) et réalisation d’un cas test.

Profil recherché :

3ème année d’école d’ingénieur à dominante Génie électrique ou Mécanique.

  • Connaissances en Matlab.
  • Goût pour la programmation.
  • Connaissances en machine électrique seraient un plus.

André NASR
1&4, avenue de Bois-Preau
92852 - Rueil-Malmaison cedex
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