Model Order Reduction for Rotating Electrical Machines

The simulation of electric rotating machines is both computationally expensive and memory intensive. To overcome these costs, model order reduction techniques can be applied. The focus of this contribution is especially on machines that contain non-symmetric components. These are usually introduced during the mass production process and are modeled by small perturbations in the geometry (e.g., eccentricity) or the material parameters. While model order reduction for symmetric machines is clear and does not need special treatment, the non-symmetric setting adds additional challenges. An adaptive strategy based on proper orthogonal decomposition is developed to overcome these difficulties. Equipped with an a posteriori error estimator the obtained solution is certified. Numerical examples are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed method

Modélisation de machines à commutation électronique comportant des matériaux massifs avec circulation de courants de Foucault

The authors present a method to study the behaviour of voltage-fed electrical machines where eddy currents are induced in the rotor. The use of the Laplace transformation allows to solve simultaneously the electrical equations which connect the voltages and currents delivered by the converter and the equations which define the electromagnetic field in the machine. The proposed method is illustrated by the analysis of the functionning of a permanent magnet synchronous motor where the magnets are kept in place by a metallic shrink ring.Les auteurs présentent une méthode d'étude de machines électriques alimentées en tension par convertisseurs statiques et aux rotors desquelles circulent des courants de Foucault. L'utilisation de la transformation de Laplace permet de résoudre simultanément les équations électriques liant les grandeurs délivrées par le convertisseur et les équations définissant le champ électromagnétique dans la machine. La méthode d'étude proposée est illustrée par l'analyse du fonctionnement d'une machine synchrone à aimants frettés par un cylindre métallique

Modélisation de machines à commutation électronique comportant des matériaux massifs avec circulation de courants de Foucault

Les auteurs présentent une méthode d'étude de machines électriques alimentées en tension par convertisseurs statiques et aux rotors desquelles circulent des courants de Foucault. L'utilisation de la transformation de Laplace permet de résoudre simultanément les équations électriques liant les grandeurs délivrées par le convertisseur et les équations définissant le champ électromagnétique dans la machine. La méthode d'étude proposée est illustrée par l'analyse du fonctionnement d'une machine synchrone à aimants frettés par un cylindre métallique

Filtrage dynamique d'harmoniques d'un réseau électrique à l'aide d'une machine à double alimentation commandée par le rotor

This paper deals with the study of network's harmonics filtering using a doublefed machine. The aim is to take advantage of the amplification effect of the machine when this one is controlled by rotor. In fact, when filtering of one harmonic is considered, rotor voltage or current could be optimized. The general analitycal study of the proposed system is presented first. Then, the case where only one harmonic is filtered will be discussed. For this case, the obtained analytical results are confirmed by simulation.Cet article décrit l'étude du filtrage dynamique d'harmoniques d'un réseau électrique à l'aide d'une machine à double alimentation. Le but recherché est de bénéficier de l'effet d'amplification de la machine lorsque celle-ci est commandée par le rotor. En fait, lorsque l'on ne considère que le filtrage d'un seul harmonique, les grandeurs rotoriques, courant ou tension, peuvent être optimisées. Dans un premier temps, l'étude analytique générale du système de filtrage proposé est présentée. Ensuite, le cas du filtrage d'un harmonique particulier est développé. Enfin, les résultats analytiques obtenus dans ce cas sont confirmés par simulation

Analysis of Supercapacitor as Second Source Based on Fuel Cell Power Generation

International audienc

New voltage strategy of a AC/DC two-cascaded converter with near unity power factor

A new control method of cascaded power supply converters using the sliding approach is presented here. Variable Structure Control enables the problems of stability brought about by cascaded converters to be solved and its robust behaviour acts against variations in the load parameters and supply voltage

Modele electrique d’une pile a combustible « pem » pour utilisation electronique de puissance

Ce papier présente un modèle électrique dynamique d’une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM) en vue de son intégration dans un environnement de l'électronique de puissance. Le modèle est élaboré par spectroscopie d'impédance. A partir du modèle de Randles d’une réaction redox, on montre que l’impédance de diffusion convection peut être représentée sous forme d’une impédance d'une ligne de transmission de type RC, dont la représentation discrète conduit à un modèle comportant un nombre limité d’éléments. L’influence du courant débité et de la température de fonctionnement sur les éléments du modèle est illustrée expérimentalement sur un banc de tests équipé d’une pile à combustible à membrane échangeuse de protons de 500 W. Le modèle proposé est ensuite validé lors d’échelons de courant et lors du débit sur un convertisseur DC-DC élévateur. This paper presents a model of a dynamic electric fuel cell proton exchange membrane (PEM) for its integration in an environment of power electronics. The model is developed by impedance spectroscopy. From the Randles model of a redox reaction, we show that the convective diffusion impedance can be represented as an impedance of a transmission line RC, whose discrete representation leads to a model with a limited number of elements. The influence of current output and operating temperature on the elements of the model is illustrated with an experimental test bed equipped with a fuel cell proton exchange membrane 500 W. The proposed model is then validated at current levels and at the speed of a DC-DC elevator

Fuel starvation

International audienc

Energetical modelling of lithium-ion battery discharge and relaxation

International audienc