Modélisation des machines synchrones à aimants pour l'estimation des paramètres et la détection de défauts

IFP Energies nouvelles - Mobilité et Systèmes | Ref : Stage R1070R/2020/n° 13

Stage - Electricité / Electrotechnique

  • Début

    entre février et juin 2020

  • Durée

    de 5 à 6 mois

  • Localisation

    Hauts-de-Seine

  • Indemnité

    Oui


IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation industrielle et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d'apporter aux acteurs publics et à l'industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les trois grands défis sociétaux du 21e siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique et gestion des ressources en eau. Son expertise est internationalement reconnue.

IFP Energies nouvelles poursuit 5 priorités stratégiques, indissociables et complémentaires dans l'accomplissement de sa mission d’intérêt général :

  • Produire à partir de sources renouvelables des carburants, des intermédiaires chimiques et de l'énergie
  • Produire de l’énergie en réduisant l’impact sur l’environnement
  • Développer des transports économes et à faible impact environnemental
  • Produire à partir de ressources fossiles des carburants et intermédiaires chimiques à faible impact environnemental
  • Proposer des technologies respectueuses de l'environnement et repousser les limites actuelles des réserves d'hydrocarbures

Son école d'ingénieurs, partie intégrante d'IFP Energies nouvelles, prépare les générations futures à relever ces défis.

Modélisation des machines synchrones à aimants pour l’estimation des paramètres et la détection de défauts

Description du sujet :

Dans les applications d’électrification des véhicules électriques et de tractions, les performances des machines synchrones à aimants peuvent être dégradées à cause de phénomènes extérieurs non maitrisés ou suite à la présence de défauts non identifiés. Les perturbations peuvent être générées, par exemple,  par l’échauffement thermique, la présence d’harmoniques et les vibrations mécaniques.

Les défauts dans les machines synchrones peuvent être d’origine électrique, thermique ou mécanique comme les courts-circuits inter-spires, la pertes de magnétisation, les défauts d’excentricités et de roulements.

L’objectif de ce stage est de développer un modèle de machines synchrones capable de prendre en compte les variations des conditions de fonctionnements, en particulier l’évolution thermique, dans le but de développer une méthode d’identification paramétrique et d’estimation des grandeurs non mesurables comme la température du rotor. Ce modèle devra être en mesure aussi d’intégrer les effets de la saturation magnétique et la présence d’harmoniques.

L’étude proposée vise à :

  1. suivre l’évolution des paramètres de la machine sur l’ensemble de la plage de fonctionnement (vitesse, courant, température,…),
  2. mettre à jour les paramètres de la machine utilisés dans la boucle de contrôle pour optimiser ce dernier,
  3. prévenir les pannes, par exemple pour éviter la perte du niveau d’aimantation suite à une surchauffe,
  4. identifier la présence de défauts à partir de l’observation des paramètres.

Après une étude bibliographique, le stagiaire sera amené à valider par simulation le modèle proposé ainsi que la méthode d’indentification paramétrique avant de les tester expérimentalement sur un banc d’essais.

Profil recherché :

Ecoles d’ingénieurs en génie électrique avec des fortes connaissances en électromagnétique, modélisation des machines électriques et en automatique/ traitements de signal.

  • Compétence technique :  développement d’algorithmes sous Matlab/Simulink

Najla HAJE OBEID
1&4, avenue de Bois-Preau
92852 - Rueil-Malmaison cedex
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