Conception et analyse d’une machine à engrenage magnétique axial

Aloeyi, Essossinam Frédéric (2023). Conception et analyse d’une machine à engrenage magnétique axial. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Dans le souci de transférer de la puissance d’une façon efficace et fiable vers une charge et de résoudre les contraintes de poids et de coût rencontrés par les systèmes à entrainement direct, une nouvelle configuration de machine à engrenage magnétique axial est présentée. L’objectif principal de cette recherche est de concevoir une machine à engrenage magnétique qui permet d’atteindre une densité de couple élevée, tout en présentant une faible ondulation de couple et un volume optimal d’aimants permanents utilisés. Pour atteindre cet objectif, une collecte de données à partir des sources existantes est effectuée. Ces données sont ensuite analysées en utilisant des matrices afin d’extraire les informations pertinentes. Par la suite, le logiciel Ansys Maxwell est utilisé pour faire la conception de la machine proposée tout en optimisant les paramètres clés de conception grâce à la méthode par balayage de paramètres. Le modèle optimisé est analysé par éléments finis en 2D et en 3D. Les résultats obtenus sont très satisfaisants, car la machine proposée permet d’atteindre une densité de couple élevée, un couple par unité de volume d’aimants permanents élevés et une faible ondulation de couple respectivement de 110.26 kNm/m3, 492.81 kNm/m3 et de 1.33 %. La machine conçue est adaptée au domaine des véhicules électriques.

Titre traduit

Design and analysis of an axial magnetically geared machine

Résumé traduit

With the aim of transferring power efficiently and reliably to a load and solving the weight and cost constraints encountered by direct drive systems, a new axial magnetically geared machine configuration is presented. The main objective of this research is to design a magnetic gear machine that achieves high torque density with low torque ripple and optimal volume of permanent magnets used. To achieve this objective, data is collected from existing sources. This data is then analyzed using matrices to extract the relevant information. Subsequently, Ansys Maxwell software is used to design the proposed machine while optimizing the key design parameters using the parameter sweep method. The optimized model is analyzed by finite elements in 2D and 3D. The results obtained are very satisfactory as the proposed machine achieves high torque density, high torque per unit volume of permanent magnets and low torque ripples of 110.26 kNm/m3, 492.81 kNm/m3 and 1.33 % respectively. The machine designed is suitable for electric vehicles.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie électrique". Comprend des références bibliographiques (pages 81-89).
Mots-clés libres:	machine à engrenage magnétique, analyse par éléments finis 2D et 3D, couplage axial, focalisation de flux, réseau halbach
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Wang, Qingsong
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt:	12 janv. 2024 20:27
Dernière modification:	12 janv. 2024 20:27
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3336

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