Soutenance de thèse de Hugo MILAN

Composition du jury :

 

 

Mots clés : Machine électrique, Multi-triphasées, Court-circuit, Résilience, Aimant permanent

Résumé :

Cette thèse vise à modéliser l’influence des degrés de liberté de contrôle sur les machines synchrones à aimants permanents multi-triphasées en situation de court-circuit, afin d’améliorer leur tolérance aux défauts dans des applications critiques, telles que l’aérospatial. Cette tolérance est obtenue grâce à l’introduction de redondances dans la chaîne de traction, ce qui confère des degrés de liberté de contrôle supplémentaires. Ceux-ci peuvent être exploités pour assurer des fonctions secondaires, comme le partage de puissance ou la lévitation magnétique, ou rester disponibles pour d’autres usages. Ce manuscrit étudie l’impact de ces degrés de liberté sur le courant de court-circuit, ainsi que leur capacité à maintenir les fonctions secondaires en cas de défaut. L’influence des degrés de liberté de contrôle sur le courant de court-circuit est modélisée à l’aide d’outils analytiques, en distinguant deux composantes principales afin de s’affranchir de l’effet de l’impédance d’émulation. L’analyse de la tension de court-circuit met en évidence la sensibilité de la tension à chaque variable de contrôle. Ces variables sont classées en fonction des fonctions qui leur sont associées, ce qui permet d’évaluer directement la possibilité de maintenir ou non les fonctions secondaires, telles que le partage de puissance et l’auto-lévitation magnétique, et les principales, comme le contrôle en vitesse ou en couple. Cette thèse propose des outils directement applicables à la conception de chaînes de traction tolérantes aux défauts de court-circuit.

 

Keywords : Electrical Machine, Multi Three-phase, Short Circuit, Permanent Magnet

Abstract : 

Abstract:This thesis aims to model the influence of control degrees of freedom on multi-phase permanent magnet synchronous machines during short-circuit events, with the goal of enhancing their fault tolerance in critical applications such as aerospace. Fault tolerance is achieved by introducing redundancies in the propulsion system, which provide additional control degrees of freedom. These can be leveraged to fulfill secondary functions—such as power sharing or magnetic levitation—or remain available for other purposes. This manuscript investigates the impact of these control degrees of freedom on short-circuit current, as well as their ability to sustain secondary functions in the event of a fault. The influence of control degrees of freedom on short-circuit current is modeled using analytical tools, distinguishing two main components to mitigate the effect of emulation impedance. The analysis of short-circuit voltage highlights the sensitivity of voltage to each control variable. These variables are categorized based on their associated functions, enabling a direct assessment of the feasibility of maintaining both secondary functions (e.g., power sharing and bearingless control) and primary functions (e.g., speed or torque control). This thesis provides tools directly applicable to the design of fault-tolerant propulsion systems resilient to short-circuit faults.

 

 

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ID de réunion: 945 1080 9013
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