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Article

1 - CONTEXTE

  • 1.1 - Efficacité énergétique des machines électriques
  • 1.2 - Démarche d'écoconception et impacts environnementaux

2 - ÉVALUATION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES MACHINES AC

3 - PROTOTYPE D'UN MOTEUR À FAIBLE IMPACT ENVIRONNEMENTAL

4 - CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES

5 - ANNEXE

Article de référence | Réf : IN174 v1

Conclusions et perspectives
Écoconception des machines électriques tournantes à courants alternatifs

Auteur(s) : Walid BOUGHANMI, Jean-Paul MANATA, Daniel ROGER, Jean-François BRUDNY

Date de publication : 10 févr. 2014

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Auteur(s)

  • Walid BOUGHANMI : Docteur en génie électrique, chercheur au LSEE, université d'Artois, Béthune, France

  • Jean-Paul MANATA : Maître de conférences à l'université d'Artois, chercheur au LSEE, Béthune, France

  • Daniel ROGER : Professeur à l'université d'Artois, chercheur au LSEE, Béthune, France

  • Jean-François BRUDNY : Professeur à l'université d'Artois, chercheur au LSEE, Béthune, France

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INTRODUCTION

Points clés

Domaine : Conception de machines électriques tournantes

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité

Technologies impliquées : Tôles magnétiques à grains orientés, isolations électriques sans solvant

Domaines d'application : Ventilation, pompage, compression, production de froid, transports, éoliennes...

Centres de compétence : Laboratoire systèmes électrotechniques et environnement (LSEE), université Lille–Nord de France, UArtois, FSA, Technoparc Futura, Béthune, France. Unité de chimie et catalyse de solide (UCCS)

Pôles de compétitivité :

Industriels : EDF R, ThyssenKrupp Electrical Steel, Green Isolight International (GII), ACEBSA (Espagne), Roquette

Institutionnels : ADEME, région Nord-Pas-de-Calais, Pôle MEDEE

Autres acteurs dans le monde : Certains laboratoires de recherche travaillent sur l'efficacité énergétique des matériels électriques. En France, on peut citer en particulier les laboratoires du Pôle MEDEE (Maîtrise énergétique des entraînements électriques) implanté dans la région Nord-Pas-de-Calais et ceux du groupement national de recherche SEEDS (Systèmes d'énergie électrique dans leurs dimensions sociétales)

Contact : http://www.lsee.fr/ ; htpp://www.pole-medee.com/

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-in174


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4. Conclusions et perspectives

Une démarche d'écoconception considère, contrairement à une méthode de conception classique, toutes les phases du cycle de vie d'un produit depuis l'extraction des matières premières jusqu'à sa fin de vie. L'objectif est d'évaluer, dès la conception, les impacts environnementaux produits non seulement pendant l'usage, mais aussi sur les phases de fabrication et de fin de vie. L'un des outils performants de l'écoconception est l'analyse du cycle de vie (ACV) qui est aujourd'hui considérée comme la référence, afin d'évaluer les impacts potentiels d'un produit sur tout son cycle de vie. L'ACV quantifie les ressources, les émissions dans l'air/le sol/l'eau, les productions de déchets et l'énergie consommée. Les méthodes d'évaluation utilisées impliquent de multiples critères environnementaux, ce qui évite les transferts de pollution. Des outils informatiques associent des bases de données quantifiant les empreintes environnementales de nombreux matériaux et procédés ainsi que des méthodes de calcul ; des critères agrégés et normalisés ont été définis par ces méthodes et rendent possibles des analyses qui, autrement, ne pourraient être réalisées. Le logiciel retenu pour extraire les valeurs des impacts environnementaux nécessaires à cette étude a été SIMAPRO assorti à la base ECOINVENT et les méthodes de calcul ont servi à mettre en évidence les résultats sur dix critères classiques.

Les phases de construction et d'usage représentent les phases les plus impactantes du cycle de vie de la machine. L'impact de la fin de vie de la machine est très faible sur tous les critères sauf un : la pollution de l'eau qui est liée à la part de métaux non recyclés dans la machine. La solution pour réduire cet impact est simple, bien que difficile à mettre en œuvre, il suffit de tendre vers 100 % de recyclage des métaux utilisés dans les moteurs. Les contributions relatives des phases de construction et d'usage de la machine aux impacts environnementaux sont liées au temps de fonctionnement total de la machine pendant sa durée de vie. Pour chaque critère, il existe une première zone, à faible temps d'usage, où la phase de construction est dominante et, donc, où la réduction de l'impact environnemental passe uniquement par l'optimisation de la masse de la machine. De même, il existe une deuxième zone, à fort temps d'usage, où la phase d'usage est dominante et, donc, où l'accroissement de l'efficacité...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - KRATZ (M.), STREIFF (F.), BOUGHANMI (W.), MANATA (J.P.), ROGER (D.) -   Démarche d'écoconception appliquée à la motorisation électrique.  -  Confrege, Montréal, Canada, p. 1-11 (2012).

  • (2) - FASSBINDER (S.) -   Saving energy with high-efficiency motors.  -  (2007).

  • (3) - BOUCHARD (R.P), OLIVIER (G.) -   Conception de moteurs asynchrones triphasés.  -  Éditions de l'École polytechnique de Montréal, p. 1-6 (1997).

  • (4) - JOUANNO (C.) -   L'efficacité énergétique dans l'Union européenne : panorama des politiques et des bonnes pratiques.  -  Service Observation, Économie et Évaluation de l'ADEME, p. 1-52 (nov. 2008).

  • (5) - DEBUSSCHERE (V.), MULTON (B.), BENAHMED (H.) -   L'écoconception dans le génie électrique : application au cas de la machine asynchrone triphasée à cage d'écureuil.  -  REE, 5 (2009).

  • ...

1 Annuaire

http://www.cml.leiden.edu/software/data-cmlia.html

http://www.green-isolight.pagesperso-orange.fr/

http://www.simapro.co.uk/

http://www.skf.com

http://www.tkes.com

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2 Normes et standards

IEC 60034-1 - 2004 - Machines électriques tournantes. Partie 1 : Caractéristiques assignées et caractéristiques de fonctionnement - -

IEC 60034-2-1 - 2007 - Machines électriques tournantes. Partie 2-1 : Méthodes normalisées pour la détermination des pertes et du rendement à partir d'essais (à l'exclusion des machines pour véhicules de traction) - -

IEC 60034-30 - 2008 - Machines électriques tournantes. Partie 30 : Classes de rendement pour les moteurs à induction triphasés à cage, mono vitesse - -

IEC 60317-01 - 2008 - Spécifications pour types particuliers de fils de bobinage. Partie 0-1 : exigences générales – fil de section circulaire en cuivre émaillé - -

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3 Brevet

BRUDNY (J.F.), CASSORET (B.), LEMAÎTRE...

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