L’intégration des supraconducteurs dans les systèmes de puissance est très limitée, notamment en ce qui concerne les machines électriques à courant alternatif où leur utilisation est généralement restreinte à la fonction d’inducteurs dans les machines synchrones. Les raisons sont non seulement liées aux contraintes techniques de réalisation, mais également à la méconnaissance du comportement de ces matériaux dans un environnement électromagnétique complexe. En effet, le passage de l’élément au système n’est pas trivial, car le comportement d’un élément isolé peut être très différent lorsqu’il est intégré dans un système.
Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans la suite des travaux réalisés au GREEN dans le domaine de la modélisation et la caractérisation des matériaux supraconducteurs. L’étude portera sur le comportement électromagnétique d’une bobine supraconductrice en champ alternatif afin de reproduire le comportement d’un induit supraconducteur dans une machine à courant alternatif hybride ou entièrement supraconductrice :
• Caractérisation des pertes en alternatif : en courant de transport et en champ appliqué avec différentes orientations pour l’étude de l’influence de la réaction magnétique de l’induit.
• Montées en fréquences pour l’étude de l’effet des harmoniques en alimentation alternative non sinusoïdale (association avec un convertisseur par exemple), en étudiant les limites d’une telle approche étant donnée la non linéarité électrique de ces matériaux.
• La prise en compte de l’influence de la proximité de matériaux actifs conventionnels (conducteurs et ferromagnétiques) qui modifient l’environnement électromagnétique du supraconducteur.
Le travail comportera les aspects modélisation (analytique – numérique) et mesures, en passant par la réalisation d’un banc expérimental en Laboratoire.