Contribution à l'étude multiphysique des machines asynchrones

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L'optimisation énergétique des véhicules électriques dépend fortement du rendement et du comportement thermique de leur moteur de traction. Parmi les différentes pertes qui affectent ce dernier, les pertes fer forment une part non négligeable. Leur impact s'accentue avec l'élévation de la fréquence de fonctionnement et la présence d'harmoniques générées par les convertisseurs statiques. Ce travail de thèse propose le développement d'un modèle d'hystérésis magnétique adapté aux différentes fréquences de fonctionnement et aux régimes sinusoïdal et harmonique. Le modèle a été intégré dans un cadre multiphysique magnétothermique, couplant les équations électromagnétiques et thermiques, puis appliqué à l'étude d'un moteur asynchrone de 150 kW destiné aux véhicules électriques. Les simulations réalisées sous excitations sinusoïdales, harmoniques et lors de cycles de conduite normalisés mettent en évidence l'influence significative de la fréquence et des harmoniques sur les pertes fer ainsi que sur l'échauffement du moteur. La contribution principale de cette recherche réside dans l'amélioration significative de la prédiction des pertes fer et du comportement thermique, ouvrant ainsi la voie à une optimisation accrue de la performance, de la fiabilité et de la durée de vie des moteurs électriques.