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L’électrification intelligente au service de la transition énergétique

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Soutenance de thèse de Anirudh Singh CHAUHAN

Publié le 4 mai 2021
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10 mai 2021

Soutenance de thèse de Anirudh Singh CHAUHAN intitulée
"Modélisation 3D des mouvements dans les machines électriques à l'aide d'éléments finis arête" / " 3D modelling of movements in electrical machines using edge finite elements "

En raison des restrictions dues à la Covid-19, la présentation sera présentée en visio.
Voici le lien GotoMeeting pour la soutenance : https://grenoble-inp.zoom.us/j/98033692629
ID de réunion : 980 336 92629
Code secret : 0000

Lundi 10 mai 2021 à 10h30


Amphi Berges
G2Elab - site GreEn-ER
21 avenue des Martyrs
38000 Grenoble


Accès Tram B, arrêt Condillac - Universités

Lundi 10 mai 2021 à 10h30

diplome

diplome

Le jury sera composé de:

Monsieur Zhuoxiang REN, Professeur des universités, Sorbonne Université, Examinateur.

Madame Francesca RAPETTI, Maitre de Conférences, HDR, Univ. Cote d'Azur, Rapporteure.

Monsieur Yvonnick LE MENACH, Professeur des universités, Univ. de Lille, Rapporteur.

Monsieur Gérard MEUNIER, HDR, CNRS. Examinateur.

Monsieur Yves MARECHAL, Professeur des universités, Grenoble INP, Directeur de thèse.

Monsieur Brahim RAMDANE, Maitre de Conférences, Grenoble INP, Co-encadrant de thèse, invité.

Madame Pauline Ferrouillat, Docteur-Ingénieur à Altair, Encadrant Industriel, invité.

Résumé:
               Une machine électrique est divisée en deux domaines: le stator (partie fixe) et le rotor (partie mobile) séparés par un mince entrefer. Cet entrefer prend également en compte le transfert de flux entre les deux régions. L'application du mouvement conduit aux maillages glissants non conformes autour de l'interface. Ainsi, assurer la continuité des composants de champ magnétique tangentiel et normal et de densité de flux magnétique est essentiel à l'interface (région de glissement).
               Dans le logiciel Altair FluxTM, des formulations basées sur le potentiel scalaire magnétique ont été développées avec la méthode des éléments finis nodaux et sont utilisées avec succès depuis de nombreuses années pour modéliser des machines électriques tournantes 3D. Un inconvénient important de cette méthode est la nécessité de gérer les problèmes de connectivité multiple induits par le potentiel scalaire magnétique. Une solution consiste à introduire des coupes artificielles, ce qui est difficile à mettre en œuvre par l'utilisateur.
                Afin d'éviter d'introduire des coupures artificielles dans le domaine étudié, des formulations en potentiel vecteur magnétique sont utilisées. Les enjeux techniques et scientifiques de cette thèse sont de développer et de comparer les méthodes de prise en compte du mouvement, en particulier, la méthode des éléments avec joints et l’interpolation d’arête dans le cadre d’une formulation éléments finis d’arêtes basée sur le potentiel vecteur magnétique.
Mots clés: Méthode des éléments finis d’arête (Edge FEM), Machine électrique, Interpolation d’arête, Méthode des éléments avec joints, Mouvement de rotation.
                An electrical machine is divided into two domains: the stator (S) (fixed part) and rotor (R) (mobile part) separated by a thin air-gap. This air-gap also takes into account the transfer of flux between two regions. Application of movement leads to the nonconforming sliding meshes around the interface. Thus, ensuring the continuity of tangential and normal magnetic field (H) and magnetic flux density (B) components are essential at the interface (sliding region).
                In the Altair FluxTM software, formulations based on the magnetic scalar potential have been developed with the nodal finite element method and have been used successfully for many years to model 3D rotating electrical machines. A significant disadvantage of this method is the need to manage the multiply connectivity problems induced by the magnetic scalar potential. One solution is to introduce artificial cuts in the mesh, which is difficult to implement by the user.
                In order to avoid introducing artificial cuts in the studied domain, magnetic vector potential formulations are used. This thesis’s technical and scientific challenges are to develop and compare the mortar method and edge interpolation to take movement into account.
 
Keywords: Edge finite-element method (Edge FEM), Electrical machine, Edge interpolation, Mortar method, Rotation movement.
 

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mise à jour le 4 mai 2021

A
Laboratoire G2Elab Laboratoire G2Elab
Bâtiment GreEn-ER, 21 avenue des martyrs - CS 90624
Grenoble
38031 Grenoble Cedex 1
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