Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Gérard FILLIAU : Chef du groupe Énergie Propulsion - Service des Programmes Navals - Ministère de la Défense-DGA
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Alain BONDU : Ingénieur système - Jeumont Industrie. Division Marine - Intervenant à l’École Nationale Supérieure des Techniques Avancées
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Laurent MAZODIER : Senior Business Manager - Marine and Offshore Systems - Alstom Power Conversion
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Lire l’articleINTRODUCTION
Lans ce fascicule, sont passés en revue les différents composants électriques du navire comprenant :
-
les machines tournantes incluant les alternateurs de génération de l'énergie électrique et les moteurs de propulsion avec leur électronique de puissance ;
-
la fonction de stockage de l'énergie électrique ;
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les appareillages électriques de réseau (transformateurs, tableaux, protections...).
Sont précisés et explicités en fonction de quelques rappels théoriques les choix technologiques les plus adaptés.
Cette analyse est conduite composant par composant (machines tournantes), combinaison par combinaison (machine tournante et électronique de puissance associée) et application par application (navire civil ou militaire, navire de surface ou sous-marin).
Le premier fascicule a situé le navire tout électrique dans son contexte, à savoir historique, définition des besoins en énergie, architecture électrique générale, source d'énergie primaire.
Le troisième fascicule donnera les perspectives d’évolution et présentera les systèmes de conduite.
L’article « Le navire tout électrique » fait l’objet de plusieurs fascicules :
D 5 610 Propulsion et production d’énergie
D 5 615 État de l’art des composants
D 5 620 Évolutions et systèmes de conduite
Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres.
Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de mars 2021 par Jacques COURAULT, Paul LETELLIER, Jean-Paul SORREL
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Systèmes convertisseur-machine utilisés2. Conversion de l’énergie et adaptations entre convertisseurs et moteurs
2.1 Généralités
Les convertisseurs électriques peuvent être réalisés à partir de dispositifs à semi-conducteurs (diodes, thyristors, GTO, IGBT... [D 3 100]) que l’on appelle encore « convertisseurs statiques », ou avec des groupes tournants moteur-alternateur.
-
Du fait de la montée en puissance des semi-conducteurs, les groupes tournants pour la conversion électrique/électrique sont largement désavantagés (poids, encombrement, vibrations, maintenance...). Ils ne sont éventuellement utilisés que dans des cas exceptionnels, réunissant au moins deux des trois conditions suivantes :
-
si le réseau de propulsion est fortement perturbé ; le cas typique est celui d’une propulsion pilotée par cycloconvertisseurs ;
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si des équipements de mesure sont particulièrement sensibles aux perturbations (par exemple, un navire de recherche océanographique) ;
-
si l’on a besoin d’une réserve d’énergie pour un sous-ensemble requérant une alimentation sans coupure.
-
De plus, les systèmes à filtres actifs et les alimentations sans coupure réduisent encore le domaine d’application du convertisseur tournant.
-
Nous ne développerons donc, ici, que les convertisseurs statiques et, en particulier, dans le domaine de la propulsion, l’association moteur-convertisseur.
La plupart des convertisseurs statiques permettent un fonctionnement à quatre quadrants dans l’association moteur-convertisseur, c’est-à-dire :
-
en fonctionnement avant :
-
quadrant 1 : marche normale ; couple et vitesse de même sens positif, la machine travaille en moteur ; l’énergie transite du réseau au moteur ;
-
quadrant 2 : freinage en récupération ; la machine tournant toujours en avant, fonctionne en génératrice ; l’énergie transite de la génératrice au réseau ;
-
- ...
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Conversion de l’énergie et adaptations entre convertisseurs et moteurs
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PELLETIER (J.L.), POMMEREAU (Y.) - Lithium ion naval energy storage systems. - International symposium « Civil or Military All Electric Ship 2005 », Versailles, France, 13-14 oct. 2005.
-
(2) - ASPIN (J.), HAYMAN (S.) - The hybrid Tug Reality : the business case for green technology. - Conference TUGNOLOGY'09- organized by the ABR Company, Amsterdam, The Netherlands.
-
(3) - DROUEN (L.), CHARPENTIER (J.F.), SEMAIL (E.), CLENET (S.) - Modèle analytique intégrant des effets d'extrémité pour le prédimensionnement des machines à aimants courtes et à grand entrefer. - Conférence EF2009, UTC Compiègne, 24-25 sept. 2009.
-
(4) - DROUEN (L.) - Machines électriques intégrées à des hélices marine – Contribution à une modélisation et conception multi-physique. - Mémoire de thèse ENSAM/École Navale le 15 déc. 2010.
-
(5) - VAN BLARCOM (B.) - Rim- Drive propulsion- improving reliability and maintainability over today's PODS. - First International Conference...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Congrès All Electric Ship
– Electric Propulsion, the effective solution ? London, 5-6 octobre 1995 – (IMarE, Institute of Marine Engineers.
– Le Navire tout électrique civil ou militaire. Paris, 13-14 mars 1997 (SEE).
– AES. Developing benefits for maritime applications. London, 29-30 septembre 1998 (IMarE).
– Le Navire tout électrique civil ou militaire. Paris, 26-27 octobre 2000 (SEE).
– AES 2003, Broadening the horizons. Edinburgh UK, 13-14 février 2003 (IMarEST, Institute of Marine Engineering, Science and Technology and SEE).
– AES 2005, Versailles, 13-14 octobre 2005 (SEE).
HAUT DE PAGE
OTAN Stanag 1008 - Caractéristiques des alimentations à bord des bâtiments des marines du traité de l'Atlantique Nord - -
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Bureau Véritas (BV)
Det Norske Veritas (DNV)
Registro Italiano Navale (RINA)
Lloyd's Register of Shipping
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