Soutenance de thèse de Arthur PIAT

Titre de la thèse : Contribution à la prise en compte de paramètres incertains dans la modélisation prédictive des impédances de Mode Commun et Différentiel d’une machine électrique à grand nombre de spires.

Ces travaux ont été réalisés dans le laboratoire SATIE, en partenariat avec l’Institut de Recherche Technologique (IRT) Saint Exupéry.
Cette thèse, est dirigée par M. Sami HLIOUI, co-encadrée par M. Pierre-Etienne LÉVY et co-supervisée par M. Fabio COCCETTI

Lieu : ENS Paris-Saclay, amphithéâtre Simondon (1B26), 4 Avenue des Sciences, 91190 Gif-sur-Yvette

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Composition du jury :

M. Stéphane DUCHESNE de l'Université d'Artois, Rapporteur

M. Arnaud VIDET de l'Université de Lille, Rapporteur

M. Kamal AL-HADDAD de l'Université ÉTS de Montréal, Examinateur

M. James ROUDET de l'Université de Grenoble Alpes, Examinateur

M. Mohamed BENSETTI de l'École CentraleSupélec, Examinateur

M. François COSTA de l'Université Paris Est Créteil, Examinateur

M. Sébastien SERPAUD de l'Institut IRT de Saint Exupéry, Invité

Mots clés : CEM, machine synchrone, Mode Commun, Mode Différentiel, modélisation Haute Fréquence

Résumé :

Dans le contexte de l’avion plus électrique, la densification énergétique des systèmes électriques passe par un besoin de réduction de masse important des chaînes électriques embarquées. Les systèmes de filtrage CEM, conçu en fin du processus de conception, ajoute une masse significative aux chaînes électriques, et ce pour répondre aux réglementations en termes d’interférences électromagnétiques. Cette thèse propose une méthodologie permettant de prédire l’impédance de bobines constituant le stator d’une machine sur une large bande de fréquence. Cette méthodologie, courante dans l’état de l’art pour les phénomènes HF et la prédiction des surtensions au sein des bobinages, se voir enrichie d’une modélisation mécanique pour le placement des conducteurs au sein des encoches ainsi qu’un modèle de permittivité du papier de fond d’encoche dépendant de son épaisseur. Ces améliorations, couplées à l’aide d’automatisations, on permit d’évaluer l’impact de trois variables de conception de bobinage. Ces résultats sont étudiés en parallèle de mesures sur des maquettes de validation, démontrant qu’une variabilité importante apparaît entre des bobines supposées similaires dues aux aléas de fabrications. Si le nombre de conducteurs modifie très notablement l’impédance HF, les autres variables sont peu différenciables de ces aléas. Une étude d’incertitude est donc proposée avec pour but de quantifier de façon prédictive les variations générées par ces trois variables de conceptions. Les validations montrent une excellente prédiction pour les impédances de MC. les résultats en MD démontrent qu’une connaissance plus approfondie des aléas de placement conducteurs dans les encoches est essentielle pour une bonne représentation HF.