Multi-physics modeling of a switched reluctance motor for the reduction of vibration and acoustic noise

Cette these porte sur la construction des modeles numeriques multi-physiques de la machine a reluctance variable (MRV), afin de predire les vibrations et le bruit cause par la force magnetique radial. Cette modelisation nous permet de reduire la vibration et le bruit de la MRV. Les performances multi-physiques (electromagnetiques-vibration-acoustiques) de certaines MRVs sont analysees par la modelisation numerique ainsi que par des tests experimentaux. Ce manuscrit est divise en quatre chapitres, et les points principaux de chaque chapitre se presentent comme suit : La premiere partie introduit les vibrations et les sources de bruit dans la MRV, les methodes de reduction de bruits, ainsi que les modeles numeriques utilises dans notre etude. Les modeles numeriques comprennent le modele electromagnetique, le modele mecanique et le modele vibro-acoustique. Les principes et les equations, qui sont utilisees dans la modelisation, sont presentes en detail. Les parametres physiques importants sont introduits pour decrire les performances multi-physiques de la MRV. Dans la deuxieme partie, nous presentons les resultats numeriques de deux MRVs : une MRV de 6-slot/4-pole et une MRV de 12-slot/8-pole. Les performances des moteurs dans differents domaines physiques (electromagnetiques, mecaniques et vibro-acoustique) sont presentees en detail. La troisieme partie presente un moteur a reluctance variable non-conventionnelle (MRVNC). Les performances multi-physiques de ce moteur sont obtenues par nos modeles numeriques. Il est constate que la MRVNC peut augmenter le couple de sortie du moteur, et de plus, la vibration et le bruit de MRVNC peut etre reduit de facon significative. L'etude comparative entre la MRV et la MRVNC est presente. La MRV 12-slot/8-pole est utilisee dans des mesures experimentales pour verifier les resultats numeriques. Enfin, un modele de defaut de la MRV 12-slot/8-pole est propose. Ce modele est base sur la combinaison de la simulation analytique et la simulation numerique. Le probleme du court-circuit a ete etudie. Une methode de diagnostic par la mesure du courant, adaptee a la MRV et a la MRVNC, est developpee. Une methode de diagnostic par la mesure de la vibration est proposee pour la MRVNC.