Méthodologie de conception systémique de génératrices à aimants permanents associées avec une hélice à pas fixe : Application aux hydroliennes

Abstract

Ce travail traite de la conception systémique de génératrices électriques à aimants permanents associées à des hélices marines. La conception systémique consiste à concevoir un composant de la chaîne de conversion tout en tenant compte des caractéristiques des autres composants du système. Cet article décrit une méthodologie de conception optimale spécifique pour les machines électriques à entraînement direct associées à une turbine marine à pas fixe. L’originalité de cette démarche met en évidence les critères et les contraintes de conception de la génératrice afin d’assurer son pilotage (écrêtage de la puissance à vitesse de courant élevée) sans recours au système d’orientation des pales. Le système d’orientation des pales et le multiplicateur mécanique de vitesse sont des composants coûteux, encombrants, source de défaillances et très exigeants en termes de maintenance. Ces inconvénients peuvent rendre ces éléments indésirables dans une chaîne d’entraînement pour hydrolienne, car la réduction de la maintenance est un facteur prédominant. Les résultats montrent que la génératrice dimensionnée selon la méthodologie proposée est capable d’être commandée sur tout un cycle de fonctionnement. Ceci permet alors l’écrêtage de la puissance uniquement par le contrôle électrique de la génératrice.