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Publication :
Conception globale des générateurs asynchrones à double alimentation pour éoliennes

bul.contributor.advisor-authkeyViarouge, Philippe|=XX4470835
bul.contributor.advisor-authkeyWamkeue, René|=XX4699513
bul.contributor.author-authkeyAguglia, Davide|=XX3807245
bul.description.provenancedbepb
bul.identifier.controlNumber1131450654
dc.contributor.advisorViarouge, Philippe
dc.contributor.advisorWamkeue, René
dc.contributor.authorAguglia, Davide
dc.date.accessioned2018-04-17T21:37:52Z
dc.date.available2018-04-17T21:37:52Z
dc.date.issued2010
dc.date.updated2018-04-17T21:37:52Z
dc.description.abstractL'industrie des aérogénérateurs a connu une croissance spectaculaire au cours des dernières années. La chaîne de conversion électromécanique la plus employée dans le domaine de puissance de l'ordre du MW utilise une Machine Asynchrone à Double Alimentation (MADA). L'avantage principal de cette solution concerne son coût initial qui est réduit par rapport aux topologies concurrentes. Ce type d'aérogénérateur utilise un multiplicateur de vitesse à engrenages qui adapte la vitesse de rotation élevée de la MADA à la basse vitesse de rotation de la turbine éolienne. Cette composante qui nécessite des coûts de maintenance élevés est à l'origine des principaux problèmes de fiabilité associés aux aérogénérateurs qui utilisent la MADA. Par exemple, le multiplicateur est soumis à de fortes contraintes lors des régimes de défauts électriques qui peuvent survenir sur le réseau électrique. Bien que les industriels aient développé des multiplicateurs de vitesse qui s'adaptent mieux au domaine des aérogénérateurs, il apparaît qu'aucune solution globale et innovatrice n'a été proposée pour faire face à cette problématique. Ce travail présente un environnement de conception globale et optimale de la chaîne de conversion électromécanique utilisant la MADA pour les aérogénérateurs dont la puissance est de l'ordre du MW. L'établissement des divers modèles de dimensionnement et la mise au point des outils méthodologiques disponibles dans l'environnement sont détaillés. Les principaux composants de la chaîne de conversion sont modélisés et la MADA fait l'objet d'une attention particulière quant à son dimensionnement. Des méthodes analytiques et numériques sont proposées pour mener à bien la conception optimale de l'entraînement tout entier incluant la MADA, le multiplicateur de vitesse mécanique et le convertisseur statique de puissance. La mise en oeuvre de l'environnement est illustrée par des solutions de conception globale associées à différents spécifications du cahiers des charges incluant la distribution annuelle de vitesses de vent sur le site. Les résultats obtenus montrent qu'il existe différentes solutions originales tant du point de vue topologique que dimensionnel. En particulier, on montre qu'il est possible de diminuer le nombre d'étages de multiplication mécanique de la vitesse pour améliorer la fiabilité et le coût global de l'installation.fr
dc.description.abstractDuring the last few years the wind turbine industry experienced an impressive growth. The most used topology of electromechanical conversion system for wind power plants in the MW range is based on the so called Doubly-Fed Induction Generator (DFIG). The advantage of this topology lies in a reduced initial cost compared to alternative topologies. The DFIG based wind turbine is using a gearbox to adapt the generator's high rotating speed to the turbine's low rotating speed. This mechanical component, which presents high maintenance costs, is the major cause of reliability problems of DFIG based wind turbines. For instance, during severe grid fault conditions (i.e. short-circuits) the gearbox is mechanically stressed. Although the new gearbox generation has been improved to better fit to the wind industry constraints, one can notice that no new and innovative solutions have been proposed to cope with this problematic. This works presents a global and optimal design methodology associated to a specific CAD environment of DFIG based electromechanical conversion systems for wind turbines in the MW power range. The development of the different design models and the realization of the methodological tools available in the environment are detailed. The main components of the electromechanical conversion system are modeled and the DFIG design procedure is detailed. Different analytical and numerical methods are proposed to perform an efficient optimal design of the whole drive system that includes the DFIG, the gearbox and the static power converter. The environment efficiency is demonstrated by the determination of different optimal global design solutions associated to several kinds of specifications, which take into account the annual wind speed statistical distribution on the site. The results show that there are several original solutions in terms of topological structure and dimensions. The use of the proposed design methodology demonstrates that it is possible to reduce the number of gearbox stages in order to increase the plant reliability and to decrease its global cost.en
dc.format.extentxxviii, 299 f.
dc.identifier.bacTC-QQLA-26982
dc.identifier.other26982
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.11794/22322
dc.languagefre
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.subject.classificationTK 7.5 UL 2010 A282
dc.subject.rvmGénérateurs électriques -- Conception et constructionfr_CA
dc.subject.rvmÉoliennesfr_CA
dc.titleConception globale des générateurs asynchrones à double alimentation pour éoliennesfr_CA
dc.typethèse de doctorat
dc.type.legacyCOAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctoratfr
dspace.accessstatus.time2024-03-21 20:34:29
dspace.entity.typePublication
etdms.degree.grantorUniversité Lavalfr_CA
etdms.degree.nameThèse. Génie électrique et génie informatiquefr_CA
relation.isAdvisorOfPublication1842ffc6-5a03-4ca6-8d6c-9ab8948b334e
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relation.isAuthorOfPublication0bcca9e3-68bb-49e8-8a01-c527d8177f31
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