L'intérêt premier d'une éolienne se situe dans la récupération de l'énergie cinétique présente dans le vent. Ce dispositif fait appel à des compétences dans des domaines variés, comme l’aérodynamique, la mécanique, les matériaux, la météorologie, etc. Cet article s’attache à exposer le contexte actuel des différents types d’éoliennes (à axe vertical et à axe horizontal), à travers les aspects et les caractéristiques liés à leur utilisation. Leur principe de fonctionnement, et notamment la conception du rotor et des pales (premier étage de la récupération d’énergie) mais encore leur implantation sur site sont des paramètres importants, également abordés dans cet article.
Les machines synchrones à double excitation (MSDE) tentent de pallier les inconvénients liés à l’utilisation des aimants permanents, notamment les problèmes relatifs aux flux d’excitation constant. Ces machines ont pour but de combiner ainsi les avantages des machines à aimants permanents, notamment leur très bon rendement énergétique, à ceux des machines à excitation contrôlable possédant la facilité de fonctionnement à vitesse variable. Le flux d'excitation dans ces machines est la somme d'un flux créé par des aimants permanents et un flux d'excitation créé par des bobines. Le contrôle de ce flux permet un fonctionnement plus souple à vitesse élevée, un meilleur dimensionnement de l'ensemble convertisseur-machine et une amélioration du rendement énergétique.
Cet article présente une démarche analytique rapide et complète dans le dimensionnement d'une machine synchrone à aimants permanents. L'approche analytique est basée sur le circuit équivalent des réluctances magnétiques et contient plusieurs éléments à prendre en considération, notamment le point de départ, les caractéristiques électromagnétiques des matériaux, les différents topologies rotoriques, les différents types de bobinage et des conseils pour rendre les topologies tolérantes aux défauts. La démarche de dimensionnement est complétée par un modèle thermique, un modèle mécanique pour le tube de consolidation des aimants et l'évaluation de l'investissement pour la partie active de la machine. Un algorithme d'optimisation par gradient est également proposé. La validation de la démarche rapide de dimensionnement est réalisée par des simulations, en régime dynamique, par la méthode des éléments finis, en implémentant le couplage entre deux logiciels performants : Flux2D et Matlab/Simulink.
Vous souhaitez produire de l’énergie électrique à partir de solutions décarbonées. Il vous faudra pour cela identifier :
Comprendre les implications concrètes de la transition énergétique, et bâtir une stratégie d’entreprise à la hauteur de ces enjeux.
Vous avez un projet de produire de l’énergie électrique avec des solutions décarbonées.
Cette fiche pratique vous donne les méthodes à suivre pour réaliser votre projet :
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Vous avez un projet d’installer une centrale éolienne pour produire l’électricité et l’hydrogène vert.
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