Abstract FR:

Les travaux presentes dans cette these sont relatifs a l'etude d'une machine cylindrique vernier a aimants permanents. Il s'agit d'une nouvelle structure d'actionneur synchrone pour des applications specifiques de fort couple a basse vitesse. Elle est caracterisee par un induit de machine classique comportant un bobinage polyphase reparti dans les encoches et un rotor constitue d'une alternance d'aimants sans pieces ferro-magnetiques. Chaque pole de bobinage excite une serie de motifs composes de plots statoriques et d'aimants rotoriques. La dimension du motifs est faible devant la dimension des poles. Le prototype est construit a partir du stator d'une machine asynchrone modifie. A l'aide d'un logiciel de calcul de champ par elements finis, une etude parametrique de la structure de depart est effectuee. Celle-ci nous permet d'obtenir les caracteristiques dimensionnelles et electromagnetiques de la machine optimale du point de vue de la production de couple utile. Nous avons mis en evidence l'existence de couplages entre differents harmoniques du champ cree par les courants et du champ du aux aimants. Les performances theoriques simulees du prototype sont les suivantes : effort moteur ramene a la surface d'entrefer de 1,8 n/cm#2 et couple massique optimise d'environ 2 nm/kg (masse des parties utiles), le prototype utilisant des aimants neodyme fer bore a liant plastique. Les essais du prototype ont montre que la fem est sinusoidale et que son comportement s'apparente a celui d'une machine synchrone a poles lisses. L'alimentation de la machine est effectuee par un onduleur de tension a mli commande en courant sinusoidal. Des performances proches de celles prevues ont ete atteintes validant l'etude theorique.