Design and control of the dual rotor permanent magnet induction machine for electric traction

Cette these propose un nouveau concept de machine electrique, la Machine Asynchrone a Aimants Permanents a double rotor dite machine hybride (MASH) comme une alternative aux machines existantes pour les applications de traction electrique. Le concept de la MASH, son principe de fonctionnement, ses avantages et inconvenients par rapport aux machines classiques ainsi que la demarche methodologique de conception et dimensionnement sont etudies. Deux methodes analytiques de dimensionnement sont ainsi proposees soit pour la premiere basee sur la geometrie du stator (encombrement donne) soit pour la seconde basee sur la puissance nominale (imposee). L'approche analytique est completee par une etude par la methode des elements finis qui permet de comparer la MASH a la MSAP et a la MAS d'apres le rendement, le couple electromagnetique, les pertes ainsi que la puissance fournie. Une analyse de l'influence des differents types de materiaux magnetiques et conducteurs sur les performances est aussi effectuee de meme qu'une analyse du comportement thermique. La derniere partie de la these concerne la commande de la MASH qui necessite au prealable d'identifier les parametres electriques des schemas equivalents. La strategie de controle basee sur l'orientation du flux statorique comprenant deux boucles, une boucle asynchrone pour le rotor a cage et une boucle synchrone pour le rotor a aimants permanents, est alors proposee pour valider le comportement dynamique de la MASH. Cette validation est faite par comparaison des resultats obtenus par co-simulation (FEM & commande externe) et par le modele de Park. L'ensemble des resultats obtenus permettent de construire un prototype de la MASH.