Louis DASSONVILLE a soutenu sa thèse le 23/11/2023.
Lieu : amphithéâtre AE1 du bâtiment Gaston Berger à l’INSA Lyon
Jury :
Rapporteurs :
Noureddine Takorabet, Professeur, Université de Lorraine
Éric Semail, Professeur, ENSAM
Examinateurs :
Seddik Bacha, Professeur, Université Grenoble Alpes
Invités :
Ali, Makki, Docteur, PDG de Keep’Motion
Encadrement :
Xuefang Lin-Shi, Professeur , INSA de LyoN, Directeur de thèse
Jean-Yves Gauthier, Maître de conférences, INSA Lyon , co-encadrant de thèse
Résumé :
Ces dernières décennies ont vu l’électrification de nombreuses applications, notamment dans le domaine du transport. Ces nouvelles applications de mobilité électrique demandent une grande fiabilité des groupes motopropulseurs (GMPs) électriques : elles ne tolèrent pas, en effet, la défaillance totale du GMP, en particulier dans le domaine aéronautique. La résilience et la densité de puissance sont les critères prépondérants de ces applications. Le travail présenté dans cette thèse propose une méthode d’analyse de la disponibilité des machines synchrones à aimants permanents (MSAPs) multiphases. Il apparait que les machines à bobinage ouvert sont fortement résilientes aux défauts. De plus, cette résilience augmente avec le nombre d’enroulements et le nombre de phases. Elle peut être étendue au niveau du GMP dans son ensemble en adoptant une structure décentralisée enroulement par enroulement pour l’électronique et la commande. Cette structure de GMP soulève de nouvelles problématiques, notamment en termes de commande qui doit assurer un suivi d’une référence de courant sinusoïdale dans chaque enroulement sans disposer de l’information provenant des autres enroulements. Une commande décentralisée, basée sur la propriété de la platitude différentielle, a été proposée. Son efficacité a été vérifiée d’abord en simulation, puis par des essais expérimentaux réalisés sur une MSAP triphasée à bobinage ouvert à douze enroulements physiques. Les résultats obtenus permettent de confirmer la résilience aux défauts de circuit ouvert de la structure de GMP proposée. Ce travail de recherche a été mené en synergie avec d’autres travaux sur les machines multiphase basse tension et sur l’intégration de l’électronique de puissance. Un co-développement entre ces trois domaines de recherche a permis la conception d’un GMP hendécaphasé à forte densité de puissance, résilient aux défauts. Cette nouvelle approche décentralisée de conception du groupe motopropulseur ouvre de nombreuses perspectives de recherche, que ce soit dans le domaine des machines électriques, de l’électronique ou de la commande.
Mots-clés : Résilience, Disponibilité, Commande décentralisée, Bobinage ouvert, Multiphase, Machine synchrone à aimants permanents.