Abstract FR:

Les travaux presentes dans cette these sont relatifs a l'etude de machines synchrones a aimants permanents. Il s'agit de structures classiques d'actionneur synchrone mais pour des applications de faible couple a grande vitesse, dans le domaine de l'electromenager et plus particulierement pour l'entrainement de turbine d'aspirateur. Les prototypes realises sont a rotor interne ou externe, avec et sans concentration de flux. Ces prototypes visent a remplacer les moteurs universels actuellement utilises dans cette application. Ils ont l'avantage d'eliminer l'ensemble balai + collecteur et d'augmenter le couple massique (machine plus compacte, plus legere). Apres une description des actionneurs utilises dans le domaine de la grande serie, nous presentons un exemple de dimensionnement de nos moteurs synchrones. Ce dimensionnement associe un calcul analytique et des simulations. L'approche analytique met en equation les phenomenes physiques mis en jeu, elle permet donc a partir d'un cahier des charges, par un programme informatique, d'obtenir une solution optimisant la masse et/ou le volume. Les simulations a l'aide d'un logiciel de calcul de champ par elements finis, nous permettent d'apprehender l'etat magnetique de la structure. Lors des experimentations, nous avons mis en evidence les faiblesses des differents prototypes mais nous avons neanmoins atteint des vitesses de 20 000 tr/mn. Ces machines sont alimentees par un onduleur de tension triphase. L'autopilotage est assure soit par une commande pleine onde de tension type 180 degres, soit en utilisant un onduleur de tension a mli commande en courant. La faisabilite de nos moteurs est etroitement liee a l'amelioration des materiaux magnetiques et des composants electroniques. De plus, si leurs couts diminuent, nous pouvons envisager raisonnablement un developpement de ces moteurs, comme nous le constatons avec les moteurs dc brushless.