Modélisation du couplage magnétothermique d’unemachine à réluctance variable fonctionnant dans un environnement à fortes

Abstract

Ce travail s’inscrit dans le cadre du développement de modèles multiphysiques pour une meilleure compréhension et optimisation des machines électriques. L’étude se concentre sur une MRV à double saillance, souvent sollicitée dans des environnements thermiquement contraignants. Après une revue approfondie des atouts et des limites des MRV, le travail propose successivement une modélisation électromagnétique et une modélisation thermique 2D de la machine à l’aide du logiciel FEMM. L’originalité réside dans l’élaboration d’un modèle couplé magnétothermique simplifié et rapide, prenant en compte les non-linéarités des matériaux ainsi que l’interdépendance entre les phénomènes thermiques et électromagnétiques. Ce modèle permet d’identifier les zones critiques comme les points chauds dans les enroulements et d’envisager des stratégies de refroidissement et d’optimisation. L’ensemble des résultats obtenus met en évidence la robustesse de la MRV à haute température et ouvre des perspectives intéressantes, notamment dans les domaines de l’électromobilité et de l’aéronautique. This work is part of the development of multiphysics models aimed at improving the understanding and optimization of electrical machines. The study focuses on a double-salient switched reluctance machine (SRM), often used in thermally demanding environments. Following a thorough review of the advantages and limitations of SRMs, the work successively presents a 2D electromagnetic and thermal modeling of the machine using the FEMM software. The originality of the study lies in the development of a simplified and fast magneto-thermal coupled model, which accounts for the nonlinearities of materials as well as the interdependence between thermal and electromagnetic phenomena. This model enables the identification of critical zones, such as hot spots in the windings, and helps in devising appropriate cooling and optimization strategies. The overall results highlight the robustness of the SRM under high-temperature conditions and open up promising prospects, particularly in the fields of electromobility and aerospaceThis work is part of the development of multiphysics models aimed at improving the understanding and optimization of electrical machines. The study focuses on a double-salient switched reluctance machine (SRM), often used in thermally demanding environments. Following a thorough review of the advantages and limitations of SRMs, the work successively presents a 2D electromagnetic and thermal modeling of the machine using the FEMM software. The originality of the study lies in the development of a simplified and fast magneto-thermal coupled model, which accounts for the nonlinearities of materials as well as the interdependence between thermal and electromagnetic phenomena. This model enables the identification of critical zones, such as hot spots in the windings, and helps in devising appropriate cooling and optimization strategies. The overall results highlight the robustness of the SRM under high-temperature conditions and open up promising prospects, particularly in the fields of electromobility and aerospace