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Sujet post-doctorat


Untitled document Modélisations magnétiques et mécaniques de machines électriques pour véhicules électriques
Catégorie : Thèse
Posté par : admlgep
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Contexte:

L’entreprise Renault commercialise depuis quelques années des véhicules totalement électriques. Elle
contribue au développement d’un ensemble de solutions technologiques pour que la traction électrique
soit économiquement viable et équivalente aux moteurs à combustion interne. Il s’agit alors de passer
d’un « produit de niche » à une « production en masse ». Pour cela, des outils de conception et de
dimensionnement optimal des chaînes de traction électriques (CTE) doivent être mis en place.
C’est dans ce contexte que le projet COCTEL (Conception Optimale d’une Chaîne de Traction
Electrique) a été initié. Ce projet a pour but le développement de modèles, méthodes, outils et processus
pour accompagner la conception optimale des CTE. Les principales spécificités de l’approche sont de
minimiser le coût des CTE, d’en maximiser le rendement et de tenir compte des cycles de
fonctionnement. Dans ce projet il est donc prévu, entre autres, de modéliser (en tenant compte des
différentes physiques) les principaux organes et systèmes des CTE, d’utiliser des algorithmes
d’optimisation multi-objectifs et de parvenir à la création d’une plateforme de conception/simulation.
Le LGEP fait partie des laboratoires impliqués dans le projet en raison des travaux menés sur la
conception des machines à aimants, à réluctance variable et en modélisation des phénomènes couplés
électrique-magnétique, magnétique-mécanique. De plus, le LGEP est très impliqué dans le cadre de
partenariats avec des industriels, en particulier dans le domaine de l’automobile.

Principaux objectifs du post-doctorat:

Les principales tâches qui seront confiées au candidat portent principalement sur l'étude du couplage
magnéto-mécanique et l'effet des contraintes sur les performances de la machine :
- Modélisation magnéto-mécanique des rotors de machines électriques. Outre le fait de vérifier qu’il
n’y a pas de problèmes d’ordre mécanique (déformations ou ruptures dues à la vitesse de rotation), il
s’agira de quantifier l’effet des contraintes mécaniques sur les caractéristiques magnétiques des rotors.
Une identification des sources de contraintes (inertie, frettage, découpe, forces magnétiques) devra être
effectuée. Des calculs MEF en élasticité pour différentes variantes de la géométrie seront réalisés. Un
modèle paramétrique associé (contrainte en fonction de la position dans le rotor) devra être identifié et
validé. Des calculs magnéto-mécaniques devront être effectués en tenant compte des changements des
propriétés des matériaux. Les performances de la machine seront alors réévaluées.
-Plusieurs structures de machines seront étudiées dans le projet COCTEL afin d’enrichir la
plateforme logicielle. L’une d’entre elles est la machine à flux axial. Une modélisation analytique ou
semi-analytique sera retenue en vue d’une conception rapide. Cette modélisation doit permettre de donner
les principales caractéristiques en termes de couple, forces électromotrices et pertes d’origines
magnétiques.
Le candidat sera appelé à échanger avec les laboratoires et partenaires industriels membres du projet
(partage et utilisation des modèles développés). La durée du post-doc est de 12 mois.

Mots clefs :

Application automobile - Chaîne de traction - Machines électriques – Modélisation multiphysique

Contacts:

Guillaume Krebs : guillaume.krebs@lgep.supelec.fr
Claude Marchand : claude.marchand@lgep.supelec.fr
Laurent Daniel : Laurent.daniel@lgep.supelec.fr

L’étudiant sera accueilli au sein du Département MOCOSEM du Laboratoire de Génie Electrique (LGEP)
(http://www.lgep.supelec.fr/mocosem/)

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