GERBER Mathieu

Dans le contexte ci-dessus, l’objectif final de la thèse serait de concevoir un ensemble ‘Machine+Convertisseur’ avec fréquence fondamentale élevée (jusqu’à 20 kHz). On se limitera à des vitesses périphériques inférieures à 100 m/s afin de ne pas être contraints par des limites mécaniques. La puissance de la machine sera d’environ 1 kW. Au niveau technologique, la topologie de la machine sera à aimants permanents et nous utiliserons des composants de puissance à base de SiC ou de GaN. Le niveau de tension continue sera préférentiellement de 48 V. Les stratégies de commutation des interrupteurs sera de type PWM ou PAM et nous envisagerons des commandes avec ou sans capteur. Nous proposons de travailler par paliers de fréquences afin d’identifier pas à pas les problématiques concrètes à lever : 7.5, 15 puis 20 kHz avec conceptions et prototypages ; en limitant au maximum les vitesses périphériques de rotor ainsi que les tours par minute (typiquement Vp < 100m/s et N compris entre 50 à 100 krpm). Les aspects scientifiques suivants seront plus particulièrement abordés : • choix de la topologie de convertisseur, de la technologie de composant, du filtre, de l’architecture du routage ; • conception et modélisation(s) d’une ou plusieurs topologies de machines avec et/ou sans dents ; • modélisations et optimisation des pertes dans la machine et dans le convertisseur ; • caractérisation de l’entrainement haute fréquence, y compris les phénomènes capacitifs intervenant dans le moteur.