ANALYTICAL STUDY OF PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MACHINES

ETUDE ANALYTIQUE DE MACHINES SYNCHRONES A AIMANTS PERMANENTS

Saïd Harmim (1)

1 G2ELab - Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble

The présent work reports the analytical design of permanent magnet synchronous machines without pôle pièces. In thèse machines the magnets, which hâve radial or tangential magnétisation, are fixed on the rotor surface. A two dimensions représentation of the machine in the Cartesian plane was chosen in order to allow the analysis of a discoid or a cylindrical machine. The magnets are represented according to the Coulomb's model. The slots-teeth région is replaced by a homogeneous anisotropic zone in which the équivalent surface current density is discreedy distributed. The analytical équations of the emf harmonie components as well as the inductances are applied to détermine the currents waveforms and the résultant torque for a two-phase feeding. A study of the influence of geometrical parameters and the azimuthal magnetized interpolar magnets effïciency was conducted in two feeding cases : a two-phase feeding and a sinusoidal one.

Ce travail concerne le calcul analytique des machines synchrones à aimants permanents sans pièces polaires. Dans ces machines, les aimants, d'aimantation radiale ou tangentielle sont collés en surface du rotor. Une représentation bidimensionnelle de la machine dans le plan cartésien a été choisie afin de pouvoir analyser aussi bien une machine discoïdale qu'une machine cylindrique. Les aimants sont représentés par le modèle coulombien, la région dents-encoches est remplacée par une zone homogène anisotrope dans laquelle la densité surfacique équivalente de courant est distribuée discrètement. Les expressions analytiques des composantes harmoniques de la fem et des inductances permettent de détenniner l'allure des courants et du couple résultants pour une alimentation de type deux phases. Une étude de l'influence des paramètres géométriques et de l'efficacité des aimants interpolaires d'aimantations tangentielles par rapport à l'entrefer a été menée dans le cas d'une alimentation deux phases et dans celui d'une alimentation sinusoïdale.

Mots clés: Synchronous machines; Analytical model; Homogenization; Permanent magnets

Mots clés: Machines synchrones; Modèle analytique; Homogénéisation; Aimants permanents

Domaines: Energie électrique

Saïd Harmim. ETUDE ANALYTIQUE DE MACHINES SYNCHRONES A AIMANTS PERMANENTS. Energie électrique. Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG), 1993. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02007123⟩