Bruit magnétique des machines asynchrones : procédures de réduction passive et active
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Abstract EN:
The study presented in this memory concerns the magnetic noise prediction and reduction of asynchronous machines. It is decomposed in seven chapters. The first chapter establish a fast synthesis some results known in the literature. An allusion at the psycho-acoustics is done. It constitutes a first basis on the topic. The second chapter carries on the determination of the flux density in the air-gap of induction machines and therefore the determination of force components to the noise origin. The equations are defined with a fictional pattern of slot in differentiating the coiled rotor and cage. The chapter 3 complete the previous model by some equivalent schemes of the asynchronous machines who takes the slot effect into account. Finally, this approach allows to consider an equivalent motor with smooth iar gap. In the chapter 4, we describe the procedures of noise "passive reduction" who uses for alone elements inductance and capacitor. We remenber the procedures of "active reduction" in this chapter. The chapter 5 proposes a procedure of active reduction based on the utilisation of an auxiliary coil. The done tests show the efficiency of this technique. The chapter 6 concerns the case of the machine powered by a inverter with PWM controls. The harmonic currents delivered by the inverter allows to reduce the noise of the machine. The experimental results let clearly appear that the objective : noise of the machine connected to a inverter < noise of the machine connected to the network is obtained. The chapter 7 proposes a last procedure who makes call to inductance with "virtual air-gap". This one presents the advantage of reducing the nose without interaction between sources.
Abstract FR:
L'étude présentée dans ce mémoire concerne la prédiction et la réduction du bruit d'origine magnétique dans les machines asynchrones. Elle se décompose en sept chapitres. Le premier chapitre établit une synthèse rapide des résultats connus dans la littérature. Une allusion à la psycho-acoustique est effectuée. Il constitue une première base sur le sujet. Le second chapitre porte sur la caractérisation de l'induction dans l'entrefer des machines asynchrones et par conséquent la détermination des composantes de force à l'origine du bruit. Les équations sont établies à partir d'un modèle fictif d'encoche en distinguant le rotor bobiné et à cage. Le chapitre 3 complète la modélisation précédente par des schémas équivalents de la machine asynchrone qui prennent en compte l'effet de denture. Cette approche permet de considérer finalement une machine équivalente à entrefer lisse. Dans le chapitre 4, nous décrivons les procédures de "réduction passive" du bruit magnétique qui utilisent pour seuls éléments des inductances et des condensateurs. Nous rappelons également dans ce chapitre les procédures de "réduction active" développées antérieurement au laboratoire. Le chapitre 5 propose une procédure de réduction active basée sur l'utilisation d'un enroulement auxiliaire. Les essais effectués montrent l'efficacité de cette technique. Le chapitre 6 concerne le cas de la machine alimentée par un onduleur à M. L. I. Le contrôle des harmoniques délivrés par l'onduleur permet de réduire le bruit de la machine. Les expérimentations laissent clairement apparaître que l'objectif recherché : bruit de la machine connectée à un onduleur < bruit de la machine connectée au réseau est atteint. Le chapitre 7 propose une dernière procédure qui fait appel à des bobines à "entrefer virtuel". Celle-ci présente l'avantage de réduire le bruit en ayant une interaction entre sources pratiquement inexistante.