Contribution à l'étude d'un alternateur monophasé à aimants permanents et stator en poudre de fer de faible encombrement axial
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Abstract EN:
This manuscript presents a permanent magnets electrical machine with triangular stator poles. The copper length is reduced by such a shape. It also allows a better use of the stator active length. This is particularly interesting when the machine has to be axially compact. The shape of the rotor poles is studied in order to maximize the electromotive force. The flux in the machine is tridimensional. Methods have been developed to rapidly evaluate the performances of each studied structure. A rough model based on energy calculations is first proposed. The modelling of the permanent magnets by magnetic charges offers then a more precise method. Two demonstrators with iron-resin stators have been tested. They validate the proposed structure. The modelling precision is calculated by comparison of results with the measurements. The behavior of the iron-resin powders used in a permanent magnet machine is studied.
Abstract FR:
Ce mémoire présente une machine à aimants permanents dont les pôles statoriques sont triangulaires. Cette forme permet de réduire la quantité de cuivre et d'utiliser au mieux la longueur active du stator. Ceci est particulièrement intéressant pour les machines de faible encombrement axial. L'étude est axée sur la forme des pôles rotoriques qui permet d'obtenir les meilleures performances en termes de force électromotrice efficace. Le trajet du flux dans la structure est tridimensionnel. Nous avons conçu des outils permettant une évaluation rapide des performances des différentes structures étudiées. Nous proposons un modèle sommaire basé sur le calcul de l'énergie et un modèle plus performant basé sur une modélisation des aimants par des masses magnétiques. La mise en oeuvre de deux démonstrateurs à stator en poudre de fer nous a permis de montrer l'intérêt de la structure, d'évaluer les performances des modèles et d'étudier le comportement des matériaux diélectromagnétiques.