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Nom complet

PROpulsion Silencieuse Optimisée et DImensionnée pour l’Environnement

La problématique

Aujoud’hui, l’adéquation de la conception d’un moteur industriel au cahier des charges du client, est conduite par la réalisation de prototype ou préséries puis de tests sur banc. Cette démarche est longue et coûteuse et repose entièrement sur l’expertise de l’ingénieur. De plus, le bruit rayonné devient un critère de qualité important quelque soit le type d’applications, ce qui impose de tenir compte de celui-ci dès la phase de conception.

Résumé

Dans le secteur ferroviaire, une approche classique de l’acoustique, consiste à décrire les phénomènes acoustiques via un système d’équations et surtout de les traiter comme un problème à part, en aval des étapes de conception classique comme l’électronique de puissance, la thermique des composants ou le packaging du système de propulsion. Le projet PROSODIE vise une approche innovante pour le Secteur Ferroviaire par l’étude de l’acoustique comme un produit de la ‘thermique système’, via les besoins en ventilation et de l’électronique système, via les pertes harmoniques. En d’autres termes, il s’agit d’intégrer la dimension acoustiques dès les études de dimensionnement électrique et thermique.

Objectifs du projet

L’objectif principal du projet est d’aboutir au développement d’un système de traction plus silencieux grâce à la mise en oeuvre d’outils d’ingénierie simultanée multimétiers.

Les participants

Industriels:
ALSTOM TRANSPORT S.A, VIBRATEC

Universitaires:
Laboratoire d'Electromécanique de Compiègne (LEC)
Laboratoire d'Electrotechnique et d'Electronique de Puissance(L2EP)

Contribution du LEC

Les travaux de recherche effectués dans le cadre d’une collaboration entre le LEC et le L2EP visent à trouver un optimum pour la machine et sa commande, c’est à dire qui maximise les caractéristiques électriques (couple, puissance...) tout en conservant un niveau acceptable en ce qui concerne le bruit émis d’origine électromagnétique et ce pour une plage de vitesse la plus large possible, au vue des applications ‘vitesse variable’.
Des outils à réactions rapides, souples et apportant un bon compromis entre la rapidité et la précision sont définis.
Cette étude permet surtout de proposer un modèle «électro-vibro-acoustique» ainsi que ses paramètres d’alimentation (MLI) permettant de prédire le niveau de bruit produit (codage sous Matlab).

Principales publications

	J. Le Besnerais, V. Lanfranchi, M. Hecquet Bruit audible d'origine magnétique dans les machines asynchrones Techniques de l'ingénieur, D3580, Novembre 2008
	J. Le Besnerais, V. Lanfranchi, M. Hecquet, G. Friedrich, P. Brochet Characterisation of radial vibration force and vibration behaviour of a PWM-fed fractionnal-slot induction machine IET, Electric Power Applications, May 2009 - Vol3, Issue 3, p.197-208
	J. Le Besnerais, V. Lanfranchi, M. Hecquet, G. Lemaire, E. Augis and P. Brochet Characterisation and reduction of magnetic noise due to saturation in induction machines IEEE Trans. on Mag. Vol 45, N°4, pp 2003-2008, April 2009
	J. Le Besnerais, V. Lanfranchi, M. Hecquet, and P. Brochet Optimal Slot Numbers for Magnetic Noise Reduction in Variable-Speed Induction Motors IEEE Trans. on Mag., Vol 45, N°8, pp3131-3136, August 2009
	J. Le Besnerais, V. Lanfranchi, M. Hecquet, R. Romary and P. Brochet “Optimal Slot Opening Width for Magnetic Noise Reduction in Induction Motors”. IEEE Trans. on En. Conv. Vol 24, N°4, pp 869-874, Dec 2009.
	J. Le Besnerais, V. Lanfranchi, M. Hecquet, and P. Brochet « Characterization of the audible magnetic noise emitted by traction motors in railway rolling stock» Noise Control Eng. Journal, Vol 57, N°5, pp391-399, Sept 2009.
	J. Le Besnerais, V. Lanfranchi, M. Hecquet, and P. Brochet, G. Friedrich Acoustic noise of electromagnetic origin in a fractionalslot induction machine. COMPEL, Vol.27, N°5, 2008.