ESTIMATION DES PERTES FER DANS LES MACHINES ELECTRIQUES.<br />MODELE D'HYSTERESIS LOSS SURFACE ET APPLICATION AUX MACHINES SYNCHRONES A AIMANTS.

Following European directives inciting electrical motors manufacturers to replace engines withpoor efficiency in the near future, a high efficiency motor design policy was committed. However,the preliminary evaluation, in Finite Element Method (FEM) simulation, of the efficiency, and inparticular the iron losses in the machine remains a difficult problem nowadays. An iron losses aposteriori calculation module, named « Loss Surface », for the finite element software Flux2D™has been developed since several years. This work proposes several improvements of LSdynamical model. A new magnetic characterization by perform inverter has permitted to increasethe frequency data for the dynamical surface LS. A new formulation of dynamic contributionidentification has also been achieved. Finally, the gains are consistent. Two differentsynchronous permanent magnet motors have been tested to evaluate the LS improvements oncomplex structures. The first machine is used to test the effect of induction level on iron lossesevolution and the second, the frequency impact. Two physical phenomenon are as well asstudied in order to know theirs contributions on magnetic losses : the eddy-current distribution inthe magnet bulk, and the influence of punching stress on magnetic material proprieties.Suite aux directives européennes incitant les constructeurs de moteurs électriques à supprimerde leur offre, les moteurs à faible rendement, une politique de conception de moteurs à hautrendement est engagée. Toutefois, l'évaluation préalable, en simulation, de ce paramètre, etnotamment des pertes fer de la machine reste aujourd'hui un problème difficile. Dans cetteoptique, depuis quelques années, un modèle, nommé « Loss Surface », de calcul a posteriorides pertes fer sous le logiciel éléments finis Flux2D™ a été développé. Au cours de ce travail,plusieurs améliorations sont apportées à ce modèle LS. Un nouveau banc de caractérisation àpartir d'un onduleur de tension performant a permis de prolonger en fréquence la surfacedynamique LS. Une nouvelle formulation de l'identification de la contribution dynamique, plussimple, a également été réalisée. Au final, les gains apportés sont conséquents. Deux machinessynchrones à aimants aux caractéristiques très différentes ont ensuite été utilisées pour évaluerles améliorations sur des structures complexes. La première machine, nous a permis de testerl'impact du niveau d'induction sur l'évolution des pertes fer, et la seconde machine, l'influencede la fréquence. Deux phénomènes physiques importants ont également été étudiés afin deconnaître leurs contributions aux pertes d'origine magnétique : les pertes par courants induitsdans un matériau massif tel qu'un aimant, et l'effet sur les propriétés magnétiques des contraintes mécaniques induites par le poinçonnage du circuit magnétique