Electrical machine: implementation of mechanical evaluation criteria in an electromagnetic rotor optimization tool

IFP Energies nouvelles - Mobilité et Systèmes | Ref : Internship ref. R1030R/2020/n°4

Stage - Mécanique

  • Début

    entre janvier et juin 2020

  • Durée

    5 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.

Electrical machine: implementation of mechanical evaluation criteria in an electromagnetic rotor optimization tool

Description of the subject:

IFPEN develops innovative concepts for electrical machine systems requiring rotors operating at high speeds

The rotors of these machines are made of axially very thin sheets supporting the magnets. At high speed, the centrifugation force requires radial bridges on the sheet metal structure around these magnets to ensure the mechanical integrity of the assembly.

However, these bridges are also a source of unwanted magnetic leaks that will degrade the electromagnetic efficiency of the machine. It is therefore necessary to find an optimum during the design phase, both from the point of view of mechanical and electromagnetic performance.

The objective of this internship is to propose and implement the calculation of structural mechanics within a rotor optimization platform for electrical machines combining electromagnetic criteria, design rules and mechanical criteria by finite element theory. The current platform enriched with the contribution of the internship should be able to automatically make an design of experiments in electromechanical optimization and propose a Pareto optimum according to the specified constraints.

The internship will be conducted as follows:

  1. Knowledge of IFPEN technology and sizing methodologies.
  2. Recovery of the methodology by design of experiments based on electromagnetic criteria
  3. Definition of the new methodology with implementation of a calculation structure by finite element under Matlab (or other).
  4. Realization of optimization test cases according to specifications
  5. Capitalize on the approach and associated design rules

Skills :

Engineering school with a focus on mechanics.

  • Knowledge of finite element structure calculation.
  • Knowledge of electrical machinery is required.
  • Interest in numerical simulation

Thomas VALIN
1&4, avenue de Bois-Preau
92852 - Rueil-Malmaison cedex
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