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RÉSUMÉ
Cet article présente la démarche globale d'écoconception d'une machine électrique tournante à courant alternatif. Cette approche permet d'introduire les aspects environnementaux lors de la conception de la machine en tenant compte de toutes les phases du cycle de vie depuis l'extraction des matières premières jusqu'au démantèlement et recyclage. Un outil performant d'analyse du cycle de vie (ACV) a été utilisé ; il prend en compte plusieurs critères d'impacts afin d'éviter le transfert de pollution d'un critère à l'autre. Un prototype de moteur asynchrone de 10 kW à faible impact environnemental a été fabriqué et testé. Sa réalisation a été dictée par le souci de réduire au maximum son empreinte environnementale, en utilisant des matériaux plus respectueux de l'environnement, mais aussi en augmentant son efficacité énergétique.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Walid BOUGHANMI : Docteur en génie électrique, chercheur au LSEE, université d'Artois, Béthune, France
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Jean-Paul MANATA : Maître de conférences à l'université d'Artois, chercheur au LSEE, Béthune, France
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Daniel ROGER : Professeur à l'université d'Artois, chercheur au LSEE, Béthune, France
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Jean-François BRUDNY : Professeur à l'université d'Artois, chercheur au LSEE, Béthune, France
INTRODUCTION
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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Évaluation des impacts environnementaux des machines ACArticle inclus dans l'offre
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1. Contexte
1.1 Efficacité énergétique des machines électriques
Les machines électriques sont utilisées dans l'industrie pour mettre en mouvement des systèmes de production très divers. Elles sont généralement très répandues dans tous les secteurs de l'économie, y compris chez les particuliers. À titre d'exemple, on cite les applications domestiques (congélateur, air climatisé…), industrielles (pompage, ventilation, air comprimé, froid…), mais aussi le domaine des transports (voiture électrique…) et la production d'énergie (éoliennes…). Chaque année, environ 30 millions de moteurs électriques nouveaux, de puissance moyenne comprise entre 0,75 et 300 kW, sont vendus dans le monde ; le nombre total de ces moteurs actuellement en service dans l'industrie, les infrastructures et les grands bâtiments est voisin de 300 millions. À titre indicatif, en France, 30 % de l'énergie utilisée dans l'industrie est électrique, et 70 % de cette énergie est destinée aux moteurs électriques. Cela représente au total environ 90 TWh/an dans l'industrie . Étant donné les très grandes quantités mises en jeu, une amélioration, même faible, des performances énergétiques de chaque unité apporte des économies d'énergie importantes. Dans un monde où l'énergie est appelée à être durablement plus rare, donc plus chère, l'utilisation de moteurs à haut rendement devient importante .
Lors de la démarche de conception, des choix sont nécessaires ; ils répondent à des critères qui varient en fonction des objectifs assignés. Par exemple, lorsque la...
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BIBLIOGRAPHIE
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(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).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
http://www.cml.leiden.edu/software/data-cmlia.html
http://www.green-isolight.pagesperso-orange.fr/
HAUT DE PAGE
IEC 60034-1 (2004), Machines électriques tournantes. Partie[nbsp ]1 : Caractéristiques assignées et caractéristiques de fonctionnement
IEC 60034-2-1 (2007), Machines électriques tournantes. Partie[nbsp ]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[nbsp ]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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