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

 ARTICLE VOL 16/2 - 2013  - pp.145-176  - doi:10.3166/ejee.16.145-176
TITRE
Génératrice à aimants permanents à flux axial à grand diamètre avec entrefer immergé. Éléments de conception et analyse des performances pour un cahier des charges d’hydrolienne

TITLE
Axial flux permanent magnet generator with rim driven specifications for marine current turbines

RÉSUMÉ

Cette étude propose une méthode de modélisation et de conception adaptée aux machines à flux axial et à double stator (poly-entrefer) destinée à être intégrée comme génératrice pour une hydrolienne Rim-Driven de grande puissance. La particularité du concept Rim-Driven ou à entraînement circonférentiel réside dans le fait que la machine électrique se situe sur la périphérie de l’hélice. De plus, dans cette étude, l’entrefer de la machine est considéré immergé dans l’eau de mer. Les particularités du système imposent de mettre au point des modèles de dimensionnement adaptés. Ainsi, un modèle électromagnétique analytique 2D inversé permettant le calcul des dimensions géométriques principales est présenté. De même, un modèle thermique spécifique aux machines à entrefer immergé est décrit. Ces modèles permettent d’estimer la masse et le coût des parties actives. Cette machine à flux axial est comparée en termes de coûts matières, masses et comportement thermique avec une machine à flux radial à aimants permanents dimensionnée pour un même cahier des charges. Il en ressort clairement que la machine à flux axial double stator est thermiquement moins contrainte que les machines à simple stator.



ABSTRACT

This paper deals with the design of a Double-Stator Axial Flux Permanent Magnet Machine (DSAFPM) for a rim-driven Marine Current Turbine (MCT). The DSAFPM machine will be compared to a previously developed and realized Radial Flux Permanent Magnet Machine (RFPM); given the same rim-driven MCT specifications. For that purpose, an inverse 2D electromagnetic design model and a thermal one are developed and used to compare and discuss active part mass, cost, and thermal behavior of the both flooded air gap machines. The obtained results show that such a structure of double stator axial flux machine can be more interesting in terms of thermal be havior for rim-driven marine current turbines. The generators with flooded air gap lead to an important part of heat exchanges across the air gap.



AUTEUR(S)
Sofiane DJEBARRI, Jean FRÉDÉRIC CHARPENTIER, Franck SCUILLER, Mohamed BENBOUZID

MOTS-CLÉS
hydrolienne, Rim-Driven, génératrice à aimants permanents, machines à flux axial, conception, machine à entrefer immergé, modèle thermique, modèle électromagnétique.

KEYWORDS
marine current turbine, rim-driven, permanent magnet machines, flooded air gap, axial flux machines, electromagnetic model, thermal model

CITATIONS
ejee.revuesonline.com/revues/2/citation/18388.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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