Motorisation d'un véhicule électrique
Sommaire
Cahier des charges
1. Présentation générale du projet
Ce projet s’intéresse à la motorisation d'un véhicule électrique, plus particulièrement, la machine synchrone à aimants permanent. En effet, cette machine est caractérisée par un rendement élevé, un faible volume et un couple élevé à ratio de la masse. Ces machines semble être le meilleur choix pour une motorisation d'un véhicule électrique. Toutefois l'effet d'harmoniques relatives notamment à la forme de la structure induisent des courants dans les aimants occasionnant des pertes Joules et donc une augmentation de la température susceptible de démagnétiser les aimants.
Il s'agit de réaliser une modélisation numérique d'une machine synchrone à aimants permanents pour en calculer les courants induits dans les aimants et les pertes joules, en vue d'optimiser le système.
2. Travail a réaliser
- Étude bibliographique sur les systèmes électriques embarqués dans les véhicules électriques.
- Étude des structures des machines synchrones à aimants permanents et leur intégration dans les applications des véhicules électriques.
- Modélisation numérique de la machine synchrone à AP à l’aide des outils des éléments finis.
- Développement d’un outil numérique capable de calculer les courants induits dans les aimants et ainsi les pertes joules.
- Investigation en vue d’optimiser les pertes dans les machines synchrone à aimants permanents.
3. Matériel et logiciel
- Logiciel utilisé : code_Femm pour le calcul d'éléments finis (modélisation 2D), code_Carmel (modélisation 3D)
- Matériel étudié : machine synchrone à aimants permanents.
Caractéristiques : - Nombre de paires de pôles : 8
- Puissance utile : 15kW
- Fréquence nominale : 200Hz
- Tension nominale entre phases : 190V Couplage etoile
- Vitesse de synchronisme : 3000 rpm
- Couple nominal : 48 Nm
- Courant nominal : <70 A
Planning prévisionnel de l'avancement du projet
Semaine 1 - Semaine 2 : Étude bibliographique sur les systèmes électriques embarqués dans les véhicules électriques
Semaine 3 - Semaine 4 : Étude des structures des machines synchrones à aimants permanents et leur intégration dans les applications des véhicules électriques
Semaine 1 - Semaine 5 : Modélisation numérique de la machine synchrone à AP à l’aide des outils des éléments finis.
Semaine 6 - Semaine 8 : Développement d’un outil numérique capable de calculer les courants induits dans les aimants et ainsi les pertes joules.
Semaine 8 - Semaine 11 : Investigation en vue d’optimiser les pertes dans les machines synchrone à aimants permanents.
Avancement projet
(pré-semaine 1) Vendredi 23 janvier :
Réunion avec Mr BOUGHANMI
Discussion sur la compréhension du projet et les outils a utiliser
Confrontation de notre planning prévisionnel de répartition des tâches
Explication du principe de fonctionnement du logiciel code_Femm
Récupération des plans cotés de la machine a aimants permanents
(semaine 1) Lundi 26 janvier :
Installation de Femm http://www.femm.info/wiki/download , prise en main du logiciel, recherche/réalisation de Tutorial.
Avancement sur la recherche documentaire des systèmes embarqués dans les véhicules électriques
(semaine 1) Mercredi 28 janvier :
Réalisation d'une première version d'une vue en coupe du moteur sur le logiciel Femm
Avancement sur la recherche documentaire
(semaine 1) Jeudi 29 janvier :
Réunion avec Mr BOUGHANMI
Exposition de l'avancement
Recentrage de l'étude bibliographique pour inclure plus de détails sur la partie conversion d'énergie des véhicules électriques
Redéfinition de certaines cotes sur le plan fourni
Travail sur le fonctionnement avancé du logiciel au travers d'exemples
(semaine 2) Lundi 2 février :
Avancement dans le plan
Avancement dans la recherche bibliographique sur la machine a aimants permanents
(semaine 2) Mercredi 4 février :
Amélioration schéma Femm, ajout des propriétés des matériaux, délimitation des zones correspondants aux différents matériaux dans le modéle
(semaine 2) Jeudi 5 février :
Réunion avec Mr BOUGHANMI
Etude des plan du rotor
Précision des cotes et matériaux des aimants
(semaine 3) Lundi 9 février :
Poursuite de la modélisation : dessin du rotor
(semaine 3) Mercredi 11 février :
Réunion avec Mr BOUGHANMI
Explication sur les caractéristiques des matériaux
Sens de bobinage
Ajustement du maillage
(semaine 3) Jeudi 12 février :
Ajustement du maillage
(semaine 4) Lundi 16 février :
Ajustement du maillage
Ajustements conductivité des matériaux
(semaine 4) Mercredi 18 février :
Ajustement du maillage
