Comparaison des performances de machines de traction électriques synchro-réluctantes assistées par aimants et à commutation de flux

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : CLIMAT, ENVIRONNEMENT ET ÉCONOMIE CIRCULAIRE, ÉNERGIES RENOUVELABLES, MOBILITÉ DURABLE et HYDROCARBURES RESPONSABLES.

L’engagement d’IFPEN en faveur d’un mix énergétique durable se traduit par des actions visant :

• à gagner en efficacité énergétique ;
• à réduire les émissions de CO2 et de polluants ;
• à améliorer l’empreinte environnementale de l’industrie et des transports ;

tout en répondant à la demande mondiale en mobilité, en énergie et en produits pour la chimie.

Dans cet objectif, IFPEN développe des solutions permettant, d’une part, d’utiliser des sources d’énergie alternatives et, d’autre part, d’améliorer les technologies existantes liées à l’exploitation des énergies fossiles.

Comparaison des performances de machines de traction électriques synchro-réluctantes assistées par aimants et à commutation de flux

Parmi les différentes topologies de machines électriques, la machine synchro-réluctante assistée d’aimants est largement utilisée par les constructeurs automobiles en raison de sa densité de puissance élevée et de sa capacité à générer du couple réluctant. Cela réduit la dépendance aux aimants permanents, dont les enjeux économiques et géopolitiques ne cessent de prendre de l’importance.

Afin de réduire d’avantage la quantité d’aimants utilisés, différentes approches alternatives sont explorées, comme l’augmentation de la vitesse de rotation, améliorant la densité de puissance et la compacité de la machine. Cependant, avec une géométrie de rotor complexe, augmenter la vitesse de la machine synchro-réluctante est difficile sans compromettre ses performances électromagnétiques. 

En revanche, la machine à commutation de flux à aimants permanents est adaptée aux vitesses de rotation élevées grâce à sa géométrie de rotor simple.

L'objectif de ce stage est de comparer les performances des machines synchro-réluctante assistées d'aimants et des machines à commutation de flux dans le contexte de la traction électrique.

Déroulement du stage :

• Recherche bibliographique.
• Mise en place d’un simulateur pour calculer les performances électromagnétiques et mécaniques des deux types de machines.
• Optimisation selon un cahier des charges type véhicule électrique.

Profil recherché :

Etudiant en Master 2, spécialisé en génie électrique.

• Connaissances des logiciels MATLAB/Python, FEMM.
• Des compétences en modélisation et simulation des machines électriques seront appréciées.

 Mots-clefs : Modélisation, Optimisation, Electromagnétisme, Machines électriques

Durée et période du stage : 6 mois entre mars et septembre 2025
Lieu du stage : Rueil-Malmaison