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

 ARTICLE VOL 16/5-6 - 2013  - pp.491-509  - doi:10.3166/ejee.16.491-509
TITRE
Démarche d’éco-conception appliquée à la motorisation électrique

TITLE
Eco-design applied to the electric motor

RÉSUMÉ
La démarche traditionnelle de conception des motorisations électriques consiste à optimiser le système sur la base de critères tels que le coût d’investissement, la durée de vie, la puissance massique... Bien souvent, ces approches sont incomplètes car elles ne prennent pas en compte les performances énergétiques globales et l’impact environnemental de la motorisation sur l’ensemble du cycle de vie des machines qui la composent (bilan énergétique global, quantification des émissions de gaz à effet de serre et des déchets). Pour fabriquer un moteur électrique, il faut des matériaux de base (acier, cuivre, aluminium), des matériaux isolants, des matières plastiques et un outil industriel adapté à sa production en série. Lorsque le moteur est construit, il faut le transporter sur son lieu d’utilisation et le mettre en service. Durant sa vie utile, il est nécessaire de fournir l’énergie nécessaire à la charge qu’il entraîne mais aussi celle qui correspond aux pertes. En fin de vie, les machines sont démantelées et certains composants sont recyclés, cette opération a un coût environnemental. Un projet, mené conjointement par EDF, l’Ademe et le LSEE, tente d’appliquer les règles de l’art développées en matière de conception des moteurs électriques au contexte plus général de l’éco-conception : il s’agit de rendre les moteurs électriques plus économes en termes de consommation énergétique globale, d’émission de gaz à effet de serre et de production de polluants. L’évaluation des impacts environnementaux nécessite alors de prendre en compte les cycles de fonctionnement de la machine imposés par le contexte applicatif, les consommations d’énergie propres à sa fabrication, sa mise en place et son recyclage en fin de vie. Ces paramètres sont évalués dans le cadre du projet de manière à fournir aux concepteurs de motorisations électriques des éléments scientifiques et technologiques pour leur permettre d’intégrer la notion d’éco-conception dans leur démarche.


ABSTRACT
The traditional approach for designing electric motors consists in optimizing the system on the basis of criteria such as the cost of investment, the life span, the power density. Often these approaches are incomplete because they do not take into account the global energy efficiency and the environmental impact over the entire life cycle of the system and of its components (global energy balance, quantification of greenhouse gas emissions and endof-life waste). The production of an electric motor needs to use basic materials (steel, copper, aluminum) insulating materials, plastics and an industrial tool for mass production. When the motor is built, it must be transported to its working place and activated. During the motor lifetime, it is necessary to provide the useful energy for the mechanical load but also the one corresponding to losses. At the end-of-life, the machine is dismantled and components are recycled, these operations have also an environmental cost. The project, conducted jointly by EDF, the ADEME and the LSEE, is intent to place the electric motors design in the broader context of eco-design in order to build electric motors more sober in terms of overall energy consumption, greenhouse gas emissions and production of pollutants. The environmental impact assessment needs to take into account the cycles of the machine required by the application context, the energy consumption during manufacturing, installation and recycling at end-of-life. These parameters are evaluated in the project in order to provide the scientific and technological information to the electrical machines designers to enable them to integrate the concept of eco-design in their approach.


AUTEUR(S)
Maurice KRATZ, Walid BOUGHANMI, Jean-Paul MANATA, Daniel ROGER

MOTS-CLÉS
motorisations électriques, performances énergétiques globales, empreinte environnementale

KEYWORDS
electric motors, global energy efficiency, global footprint

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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