Reduction of magnetic noise in PWM-supplied induction machines - low-noise design rules and multi-objective optimization: Reduction of electromagnetic audible acoustic noise and vibrations in electrical machines

Résumé : Cette thèse porte sur la réduction du bruit audible d'origine magnétique émis par les machines asynchrones alimentées par modulation de largeur d'impulsion (MLI), et plus particulièrement par les moteurs de traction ferroviaire.

Dans une première partie, une vue générale des travaux de modélisation vibro-acoustique des machines asynchrones et de leurs hypothèses est donnée. L'ensemble des règles de conception silencieuse existantes est présenté, et les effets des variables de conception du moteur et de l'onduleur sur le bruit sont rapportés, ainsi que les travaux portant sur la conception optimale des machines asynchrones.

Ensuite, un modèle analytique complet du comportement vibro-acoustique et électrique du moteur est établi (DIVA). Des résultats de simulation sont présentés et validés par éléments finis, éléments frontières ou par test. La saturation, la MLI et la charge sont pris en compte dans le modèle.

Enfin, une description analytique exhaustive des ondes principales de force magnétique est faite. Leurs caractéristiques (fréquence, sens de propagation, nombre de nœuds, amplitude) sont validées à l'aide de spectrogrammes et de déformées opérationnelles. A partir de cette analyse, de nouvelles règles de conception silencieuse sont établies.
Le modèle est ensuite couplé à un algorithme d'optimisation afin de concevoir un nouveau moteur à faible bruit magnétique respectant les caractéristiques de traction spécifiées, et deux prototypes de rotor sont conçus.

Des essais sont réalisés sur un premier prototype, et un gain de 15 dB est observé en charge et en régime MLI. Le nouveau moteur atteint le couple spécifié sans accroître les pertes ni le courant de phase.
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [170 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00348730
Contributeur : Jean Le Besnerais <>
Soumis le : dimanche 21 décembre 2008 - 14:51:48
Dernière modification le : mercredi 17 octobre 2018 - 14:52:05
Document(s) archivé(s) le : mardi 8 juin 2010 - 18:00:51

Licence


Distributed under a Creative Commons Paternité 4.0 International License

Identifiants

  • HAL Id : tel-00348730, version 1

Collections

Citation

Jean Le Besnerais. Reduction of magnetic noise in PWM-supplied induction machines - low-noise design rules and multi-objective optimization: Reduction of electromagnetic audible acoustic noise and vibrations in electrical machines. Electric power. Ecole Centrale de Lille, 2008. English. 〈tel-00348730〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

1057

Téléchargements de fichiers

2301