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

 ARTICLE VOL 17/5-6 - 2014  - pp.475-494  - doi:10.3166/ejee.17.475-494
TITRE
Modélisation magnétique de motorisations à aimants permanents à flux axial et radial pour la traction automobile sans réducteur. Spécifications et comparatif

TITLE
Magnetic modeling of radial-flux and axial-flux permanent-magnet motors for direct drive automotive. Specifications and comparison

RÉSUMÉ

Le présent sujet étudie la faisabilité électromécanique et technico-industrielle d’une nouvelle conception de machine à flux axial dans le but de pouvoir se positionner sur le marché concurrentiel de la traction automobile légère. L’originalité de cette nouvelle motorisation est due à la conception de son stator en « U » et de son rotor à aimants étagés ainsi que de sa connectique d’alimentation des différents bobineaux. Afin de démontrer ses performances électromécaniques, cette nouvelle machine à flux axial est comparée à une motorisation synchrone classique à aimants permanents montés en surface faisant office de référence, ayant le même diamètre extérieur et la même polarité rotorique. La modélisation électromagnétique de chaque machine est réalisée grâce à un modèle numérique par éléments finis en 3D et optimisée par logiciel utilisant les plans d’expériences. Un comparatif détaillé des résultats est présenté. Ce dernier permet de conclure que la motorisation à flux axial nouvellement conçue augure de perspectives industrielles intéressantes.



ABSTRACT

This paper presents an innovative motorization, i.e., an axial-flux permanentmagnet (PM) motor (AFPMM), for direct drive automotive, mainly for electric vehicles (EVs). The AFPMM has been designed from a three-dimensional (3-D) finite-element analysis (FEA). To demonstrate these electromechanical performances, this motorization has been compared to a radial-flux PM motor (RFPMM) having the same outer diameter and the same rotor polarity. The RFPMM has been simulated by using a two-dimensional (2-D) FEA. The optimization procedure is based on a multi-parametric approach with FEA. Comparison of the results between the two electrical machines has been presented supporting the conclusion that this AFPMM will provide interesting industrial perspectives.



AUTEUR(S)
Romain-Bernard MIGNOT, Didier CHAMAGNE, Frédéric DUBAS, Christophe ESPANET

Reçu le 2 mars 2015.    Accepté le 23 septembre 2015.

MOTS-CLÉS
machine synchrone à flux radial, machine synchrone à flux axial, modélisation par éléments finis 3D, optimisation par plans d’expériences.

KEYWORDS
direct drive automotive, finite-element analysis, optimization, permanent-magnet, synchronous machine

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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