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

 ARTICLE VOL 14/4 - 2011  - pp.421-450  - doi:10.3166/ejee.14.421-450
TITRE
Outil d’aide à la décision dédié à la conception de convertisseurs auxiliaires pour applications ferroviaires

TITLE
A decision-making aid tool dedicated to the design of auxiliary railway power supplies

RÉSUMÉ
Cet article présente un outil d’aide à la décision dédié à la conception de convertisseurs auxiliaires pour applications ferroviaires. Cet outil, développé dans l’environnement MATLAB, est basé sur une procédure d’optimisation multiobjectif par algorithmes génétiques. Le problème de dimensionnement requiert de minimiser la masse, les pertes ainsi que le coût du convertisseur tout en vérifiant certaines contraintes comme, par exemple, une élévation de température limitée. Les variables d’optimisation sont, quant à elles, la fréquence, la densité de courant, l’induction magnétique, les dimensions du transformateur, le diamètre des conducteurs, les matériaux magnétique et conducteur, le nombre d’IGBT associés en parallèle, le nombre de cellules de conversion d’énergie associées en série ou en parallèle ainsi que les types d’association en entrée et en sortie. Finalement, les résultats du dimensionnement d’un convertisseur auxiliaire sont présentés et discutés.


ABSTRACT
This paper presents a decision-making aid tool for the design of an auxiliary railway power supply. This tool, developed in MATLAB environment, is based on multiobjective optimization using genetic algorithms. The design problem requires minimizing the weight, losses and cost of the converter while ensuring the satisfaction of a number of constraints. These constraints include, e.g., appropriate limits on the temperature rise. The optimization variables are, as for them, the operating frequency, the current density, the maximum flux density, the transformer dimensions, the wire diameter, the core material, the conductor material, the converter topology, the number of IGBTs associated in parallel, the number of cells associated in series or parallel as well as the kinds of input and output connections. Finally, the results of the design of an auxiliary railway power supply are presented and discussed.


AUTEUR(S)
Christophe VERSÈLE, Olivier DEBLECKER, Jacques LOBRY

MOTS-CLÉS
convertisseur auxiliaire, convertisseur dc-dc isolé, algorithmes génétiques, optimisation multiobjectif.

KEYWORDS
auxiliary power supply, isolated dc-dc converter, genetic algorithms, multiobjective optimization.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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