Modélisation analytique multiphysique pour la conception optimale ...

2.2. Définition de la géométrie 9
Ce chapitre présente différentes sections exposant des modèles essentiels
pour la caractérisation d’un moteur synchrone à dents statoriques. A
savoir la définition de la géométrie et l’approximation des développantes
du bobinage, le modèle électrique avec différents types d’alimentation, le
modèle thermique qui permet d’approximer la température moyenne des
bobines et, ainsi, être en mesure de la contraindre pour l’optimisation,
et de même qu’une partie sommaire présentant la dynamique du moteur
en se basant sur l’équation de Newton-Euler. Une mise en évidence toute
particulière est réalisée pour la section détaillant le modèle magnétique
qui expose différentes méthodes de détermination de l’induction dans les
éléments du moteur.
2.2 Définition de la géométrie
La géométrie du moteur synchrone avec dents statoriques est paramétrée
selon la figure 2.1 pour ce qui concerne la configuration à rotor interne.
Le diamètre intérieur di et le diamètre extérieur de sont contraints à
partir du diamètre d’alésage da :
di = da − 2(ecr − ea − δ) (2.1)
de = da +2(hds + ecs + eh) (2.2)
avec ecr, ecs, ea et eh définis comme l’épaisseur respectivement de la
culasse rotorique, de la culasse statorique, de l’aimant et de la carcasse
extérieure ; δ correspond à l’entrefer magnétique qui, ici, est équivalent
à l’entrefer mécanique δmec. hds exprime la hauteur totale de la dent qui
est utilisée pour déterminer la hauteur d’encoche hes :
hes = hds − htds
(2.3)
htds est la hauteur de tête de dent statorique.
La largeur moyenne d’encoche statorique lmes est donnée par la relation
suivante :
π
lds
lmes =(da +2htds + hes) − arcsin
(2.4)
Zn
da +2htds + hes