DOI: 10.1051/jp3:1997240
J. Phys. III France 7 (1997) 2031-2058

Dimensionnement d'une machine a commutation electronique monophasee haute vitesse à réluctance et aimants alternés

A. Ben Ahmed¹, E. Aufauvre¹ and B. Multon<sup>1, 2

1</sup>  Laboratoire d'Électricité, Signaux et Robotique (LESiR) URA CNRS D1375, École Normale Supérieure de Cachan, 61, avenue du Président Wilson, 94235 Cachan Cedex, France
²  Antenne de Bretagne de l'ENS, campus de Ker Lann, 35170 Bruz, France

(Reçu le 18 novembre 1996, révisé le 16 juin 1996, accepté le 18 juin 1997)

Abstract
In this paper, the authors present a design methodology of single phase reluctance permanent magnet machines with centralised coil. The massif magnetic circuit is realised using iron powder. The used method is a combination of a finite element numerical calculation and an analytic one in a linear regime. The complete design is then done, especially the instantaneous torque determination considering the machine's global dimensions, iron and copper losses, and the starting conditions. A parametrical study is realised after defining the computation model from an equivalent magnetic circuit. This study aims to analyse some fundamental parameter's influence on the machine's performances and particularly on the starting conditions in single phase mode. These parameters are such as rotor tooth angular width. The theoretical results are then compared to the experimental ones obtained on several ferrite magnet machine prototypes.

Résumé
Les auteurs présentent dans cet article le dimensionnement d'une machine monophasée à aimants alternés statoriques à bobinage global et à circuit magnétique massif réalisé à partir de poudre de fer. La méthode utilisée combine un calcul numérique par éléments finis et un calcul analytique en régime linéaire. Le dimensionnement complet notamment la détermination des couples instantanés prenant en compte l'encombrement global de la machine, les pertes Joule et fer ainsi que les conditions de démarrage est effectué. Après avoir défini le modèle de calcul à partir d'un schéma magnétique équivalent, une étude paramétrique est réalisée. Celle-ci a pour but d'étudier l'influence de certains paramètres fondamentaux tels que la largeur angulaire des dents rotoriques sur les performances de la machine et particulièrement sur les conditions de démarrage en mode monophasé. Les résultats théoriques sont ensuite confrontés aux relevés expérimentaux effectués sur plusieurs prototypes de machines à aimants ferrites.

© Les Editions de Physique 1997