Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Mechatronic optimization of a magnetic gear for wind turbine

Optimisation mécatronique d'un multiplicateur magnétique pour le grand éolien

Résumé

Afin d'optimiser le coût des éoliennes, on choisit souvent d'insérer entre la turbine et la génératrice un multiplicateur de vitesse mécanique à engrenages. Son intérêt est de réduire le coût de la génératrice électrique via la réduction de son couple mécanique. Malheureusement, les multiplicateurs mécaniques sont sujet à des défaillances qui augmentent le coût de fonctionnement de l'éolienne. Ainsi les coûts de maintenance peuvent devenir si importants que certains industriels cherchent à se passer de ce composant, tout particulièrement dans les applications offshores. Parmi les solutions alternatives aux chaînes de conversion à multiplicateur mécanique, une voie innovante consiste à remplacer le multiplicateur à engrenages par une technologie magnétique. Pour évaluer de façon pertinente une telle solution, il est indispensable d'adopter une approche transversale mécatronique considérant à la fois les aspects magnétiques et mécaniques. Une telle approche est originale et pour la mener à bien, il a été nécessaire de développer des modèles multi-physiques afin d'évaluer les performances. Ainsi, les travaux de cet article s'appuient sur l'élaboration de modèles électromagnétiques, mécaniques et thermiques d'une architecture de multiplicateur magnétique. Pour mener à bien une optimisation globale, ces modèles doivent être très performants en termes de compromis temps de calcul / précision. Nous présentons dans cet article une optimisation globale des parties magnétiques et mécaniques d'un multiplicateur magnétique pour une éolienne multi-mégawatt et nous montrons qu'une approche mécatronique permet d'obtenir de meilleurs résultats qu'une méthode traditionnelle consistant à découpler les dimensionnements magnétiques et mécaniques.

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  • HAL Id : hal-02484326 , version 1

Citer

Melaine Desvaux. Optimisation mécatronique d'un multiplicateur magnétique pour le grand éolien. 24ème Congrès Français de Mécanique (CFM2019), Aug 2019, Brest, France. ⟨hal-02484326⟩
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