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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 14/2-3 - 2011  - pp.215-236  - doi:10.3166/ejee.14.215-236
TITRE
Conception d’un entraînement électrique à aimants permanents pour une chaîne de traction de véhicule hybride électrique

RÉSUMÉ
Dans cet article, les auteurs décrivent une méthode de modélisation et de dimensionnement d’un entraînement électrique à aimants permanents utilisé dans une chaîne de traction pour véhicule hybride électrique (VHE) de type poids lourds et basée sur une architecture série parallèle. La résolution analytique du dimensionnement géométrique de la machine synchrone à aimants permanents surfaciques (MSAPS), du calcul des grandeurs électriques et des pertes dans la machine et l’onduleur permet l’évaluation paramétrée des caractéristiques de la chaîne de traction. Les performances sont ensuite validées à l’aide d’une analyse par éléments finis (AEF) de la MSAPS. Les pertes totales et le rendement global de l’ensemble machine onduleur sont évalués pour différents points de fonctionnements, en fonction de plusieurs paramètres tels que la tension de bus ou la fréquence de commutation de l’onduleur. La méthodologie présentée dans ce papier est générale et peut être une première étape vers le dimensionnement optimal du train de puissance complet, incluant l’entraînement électrique mais aussi le réducteur planétaire, les éléments de stockage de l’énergie embarquée et éventuellement le moteur thermique.


ABSTRACT
In this paper, the authors describe a method of modeling and design of a permanent magnet drive used in a power train for Hybrid Electric Heavy Vehicle, based on a Series-Parallel architecture. In this paper, a Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Machine is considered. The geometric design, the electric parameters and the losses in the motor and the inverter are analytically calculated in order to evaluate the characteristics of the powertrain. The motor performances are validated with Finite Element Analysis. The total losses and the efficiency of the motor and the inverter are evaluated for several working points. This methodology is general and can be a first step of a complete power train optimal design, including the electrical drive, the gear, the energy storage units and possibly the internal combustion engine.


AUTEUR(S)
Zhenwei WU, Daniel DEPERNET, Christophe ESPANET

MOTS-CLÉS
modélisation analytique (MA), véhicule hybride électrique série-parallèle, MSAPS, onduleur de tension, pertes, rendement.

KEYWORDS
analytical modelling, hybrid electric heavy vehicle, SMPMSM, inverter, losses, efficiency.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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