Groupe
de Recherche en Electrotechnique
et Electronique de Nancy
La recherche au G.R.E.E.N.
Termes
clés :
Calcul de champ / Machines à aimants / Machines
asynchrones / Moteur Linéaire /
Machines à réluctance
/ Bobines Supra / Electronique de Puissance / Filtrage / Diagnostic
/
Pompe Electromagnétique
/ Chauffage par induction / Pile à combustible / Supercondensateur
/
Commande / Floue / Neuronale
/ Algorithmes Génétiques.
La recherche au GREEN concerne
l'utilisation et le traitement de l'énergie électrique.
Les
machines électriques :
Les structures possibles
pour faire la conversion d'énergie électromécanique
sont très nombreuses, et les outils théoriques,
seuls, sont encore loin de prévoir de façon
sûre le fonctionnement et les performances d'une machine, encore
moins quand on l'associe à un convertisseur statique. Les solutions
viennent de la convergence d'approches physiques, mathématiques,
expérimentales et de l'accumulation de savoirs-faire. Les travaux
du laboratoire reposent sur des années d'expérience dans
le domaine des machines électriques et ses compétences concernent
:
-
les calculs de structures nouvelles,
-
la mise au point de modèles,
-
les méthodes d'identification
des paramètres,
Les structures en cours d'études
sont :
-
les machines à réluctance
variable, excitées ou non excitées,
-
machines à aimants permanents,
-
les machines asynchrones présentant
des défauts ( barres cassées, court-circuit de spires statoriques...)
-
les machines à plusieurs
enroulements au stator (multi-étoiles, grand nombre de phases)
-
les machines linéaires,
-
les machines à griffe,
-
les machines rapides (plusieurs
dizaines de milliers de tours par minute).
Stockage
de l'énergie électrique :
Les dispositifs de stockage
posent toujours autant de problèmes et sont en évolution
constante, le laboratoire étudie des moyens nouveaux ou leur
mise en oeuvre dans des systèmes complexes :
-
bobines supraconductrices avec destockage
lent ou impulsionnel,
-
mise en oeuvre de supercondensateurs,
-
pile à combustible dans son
environnement.
Convertisseurs
statiques :
Les convertisseurs statiques
permettent maintenant de créer des signaux de tension ou ou de courant
de forme imposée pour alimenter des machines électriques
ou des dispositifs de conversion électromagnétique (exemple
du chauffage par induction). Ils permettent aussi de compenser des harmoniques
indésirables sur le réseau et d'assister celui-ci en cas
de creux de tension. On trouve ainsi parmi les sujets étudiés
récemment au laboratoire :
-
un onduleur de forte puissance et
fréquence élevée ( 500 kW, 500Hz),
-
des alimentations de petite puissance
avec absorption de courant sinusoïdal,
-
des filtres actifs.
Chaînes
de conversion électromécanique :
Les systèmes de conversion
électromécaniques comprennent, typiquement, des charges entraînées
par des machines électriques alimentées par des convertisseurs
statiques commandés. Les compétences du laboratoire
s'exercent dans le domaine des commandes de tels systèmes. Si la
commande de la machine à courant continu fait maintenant partie
de l'enseignment pratique, les commandes des machines alternatives sont
encore à l'origine de nombreux sujets de recherche. Pour ce qui
concerne le GREEN, on peut citer les sujets suivants :
-
commande de machines synchrones
avec et sans capteur,
-
commande de machines asynchrones
avec et sans capteur, saine ou avec défaut,
-
segmentation de puissance et commande
multimachines-multiconvertisseurs,
-
segmentation de puissance et commande
de machines à grand nombre de phases.
Outils
théoriques et expérimentaux :
Les études faites
dans les parties décrites précédemment reposent sur
des parties théoriques importantes parmi lesquelles on peut citer
:
-
les méthodes numériques
pour les calculs des champs électromagnétiques et/ou thermiques,
-
les méthodes analytiques
pour les calculs des champs électromagnétiques et/ou thermiques,
-
les méthodes de commande
floue et neuronale,
-
les méthodes génétiques
pour identifier des paramètres de machines ou optimiser leurs structures,
-
les méthodes d'études
de la saturation croisée.
Les moyens expérimentaux
mis en oeuvre pour étayer les études théoriques et
en susciter d'autres bénéficient des progrès les plus
récents en terme de calculateurs rapides (D.S.P.), de convertisseurs
de puissance rapides et de capteurs performants.
Exemples
d'études :
Les études répondent
parfois à une problématique purement académique et
d'autres fois à une demande industrielle. Nous citons ici celles
qui ont donné lieu à une réalisation :
-
étude d'une partie de véhicule
à propulsion hybride,
-
étude de moteurs rapides
( des dizaines de milliers de tours par minute),
-
étude d'une alimentation
pour une machine de puissance à grand nombre de phases,
-
étude de systèmes
de séparation magnétique de minéraux,
-
étude de creuset froid pour
la fusion du verre,
-
étude de commande sans capteur
d'une machines synchrone à aimants permanents,
-
étude de commande vectorielle
de la machine asynchrone, commande floue, neuronale,
-
méthode de diagnostic de
défauts dans la machine asynchrone,
-
stockage d'énergie dans des
bobines supraconductrices,
-
sustentation électromagnétique
de métaux liquides,
-
filtres actifs pour les réseaux
triphasés.
Revenir à la page d'accueil