Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Un axe d'amélioration, à puissance donnée, du rendement des machines électriques à courant alternatif consiste à agir sur les pertes fer. Pour cela, les classiques tôles magnétiques à grains non orientés sont remplacées par des tôles à grains orientés décalées. Ces dernières ont de meilleures performances à condition que le flux magnétique circule dans le sens de laminage. Les décaler permet de bénéficier de leurs atouts en champ tournant. Plusieurs moteurs à tôles à grains orientés décalées ont été réalisés afin de valider le procédé qui pourra être appliqué à différents types de machines électriques ou d'alternateurs.
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The means to improve the yield of AC electrical machines consists in reducing iron losses. In order to achieve this, the non-oriented steel laminations are replaced by shifted grain-oriented steel laminations. They offer better performances when the magnetic flux circulates in the laminating direction. When shifted, they can be used in rotating field. Certain motors with shifted grain-oriented steel laminations have been developed in order to validate the process to be applied to various types of electrical machines and alternators.
Auteur(s)
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Bertrand CASSORET : Docteur en génie électrique - Maître de conférences à l'université d'Artois - Chercheur au LSEE
-
Jean-François BRUDNY : Professeur des universités - Directeur du LSEE, université d'Artois
-
Thierry BELGRAND : Responsable de recherche et développement, ThyssenKrupp Electrical Steel
INTRODUCTION
Domaine : conception de machines électriques tournantes
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : tôles magnétiques à grains orientés
Domaines d'application : ventilation, pompage, compression, production de froid, transports, production d'électricité (éoliennes).
Centres de compétence : laboratoire Systèmes Électrotechniques et Environnement, université d'Artois, université Lille-Nord de France. FSA Technoparc Futura 62400 BETHUNE France.
Industriels : ThyssenKrupp Electrical Steel
Autres acteurs dans le monde : de nombreux laboratoires de recherche travaillent sur l'efficacité énergétique des matériels électriques. En France, on peut citer en particulier les laboratoires du pôle MEDEE (Maîtrise énergétique des entraînements électriques) implanté dans la région Nord-Pas-de-Calais et ceux du groupement national de recherche SEEDS (Systèmes d'énergie électrique dans leurs dimensions sociétales).
Contact : http://www.lsee.fr ; http://www.pole-medee.com ; http://www.seedsresearch.eu
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Contexte
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4. Perspectives et évolutions
4.1 Efficacité énergétique d'autres types de machines
Les prototypes réalisés sont des machines asynchrones de 10 kW. Ce procédé peut être appliqué à des machines plus puissantes pour lesquelles les pertes sont plus importantes (même si le rendement est meilleur sur de grosses machines, les pertes en watts sont plus importantes). On peut également penser que le gain sera supérieur pour une machine de haute qualité travaillant à faible induction.
D'autre part, il y a tout lieu de penser que les conclusions seront similaires avec d'autres types de machines à courants alternatifs, comme les machines synchrones ou à réluctance variable. Les applications possibles concernent donc énormément de moteurs d'utilisation très variées (pompage, ventilation, production de froid, transports, manutention...), mais également la production d'électricité. Certains alternateurs de forte puissance utilisent déjà des tôles à grains orientés grâce à une découpe des tôles en segments, mais ce n'est pas le cas des alternateurs de puissance moyenne utilisés, par exemple, dans les éoliennes ; celles-ci pourraient voir leur production augmentée grâce à ce procédé.
HAUT DE PAGE4.2 Influence sur les bruits et vibrations
Parmi les sources de bruits et vibrations des machines électriques, on trouve le « bruit magnétique ». Il est dû à des phénomènes électromagnétiques dans l'entrefer de la machine qui produisent des forces et des vibrations du stator [D 3 580]. Ce phénomène peut parfois prendre une ampleur très importante quand des phénomènes de résonance mécanique les amplifient ou lors de l'alimentation par variateur électronique à modulations de largeurs d'impulsions. Des études en cours au LSEE tendent à montrer l'influence...
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Perspectives et évolutions
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - JANCOVICI (J.M.), GRANDJEAN (A.) - Le plein s'il vous plait. - Editions du seuil (2006).
-
(2) - BENHADDADI (M.) - L'efficacité énergétique à la rescousse du scénario 450 ppm. - CONFREGE 2012, Montréal, Canada (2012).
-
(3) - HANITSCH (R.) - Energy efficient electric motors. - « World climate and energyn envent » conference, Rio (2002).
-
(4) - ANSEL (A.) - Influence de la coulée sous pression d'une cage d'écureuil en cuivre sur le comportement magnétique d'une machine asynchrone triphasée. - Thèse de doctorat de l'université d'Artois (2001).
-
(5) - ZIDAT (F.) (D.), LECOINTE (J.Ph.), MORGANTI (F.), BRUDNY (J.F.), JACQ (T.), STREIFF (F.) - Non invasive sensors for the energy monitoring of AC electrical rotating machines. - Revue Sensors, ISSN 1424-8220, Sensors 2010(10), doi:10.3390/s100807874. Consultable en ligne, 10(8), p. 7874-7895.
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
HAUT DE PAGE
IEC 60034-30 - 2008 - Classes de rendement pour les moteurs à induction triphasés à cage, mono vitesse International Electrotechnical Commission - -
IEC 60034-2 - 2007 - Méthode normalisées pour la détermination des pertes et du rendement à partir d'essais, International Electrotechnical Commission - -
HAUT DE PAGE
BRUDNY (J.F.), CASSORET (B.), LEMAÎTRE (R.) (TKES), VINCENT (J.N.) (TKES). – Magnetic core and use of magnetic core for electrical machines. International Patent. PCT/EP2008/061884, mars 2009.
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