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Thèse Année : 1997

ETUDE ELECTROMAGNETIQUE DES PARTIES FRONTALES DES ALTERNATEURS EN REGIMES PERMANENTS ET TRANSITOIRES

Résumé

The aim of this work is the experimental validation of turbogenerators 2D and 3D finite elements models. This validation deals with steady-state and transient conditions, such as no-Ioad three-phase short-circuit and out-ofphase synchonization (180° and 120°). A synchronous generator and its testing bed have been constructed. 2D and 3D numerical models of the magnetic circuit and of the end parts of the test generator have been achieved. The comparison between the results from the 2D numerical computation and the analytical one, with the tests results for short-circuits and out-of-phase synchronizations has confirmed the validity of the 2D finite element modelling for the generators transient conditions studies. The magnetic field measurements in the end parts of the test generator have been analysed and compared to the 3D finite elements computations. The numerical model is satisfactory for the no-load tests. Besides, the current limitations of the 3D computations were brought out with the transient conditions computations. Finally, the results of the out-of-phase synchronization tests on the test generator are presented and analysed.
L'objet de ce travail est la validation expérimentale de modèles numériques de turboalternateurs par éléments finis bidimensionnels et tridimensionnels. Cette validation concerne des régimes permanents et des régimes transitoires, tels que des courts-circuits triphasés à vide et des faux-couplages sur le réseau à 180° et à 120°. Un alternateur et son banc d'essai ont été construits. En parallèle, des modèles numériques 2D et 3D de la partie droite et des extrémités de l'alternateur d'essai ont été conçus. La comparaison des résultats obtenus par simulation numérique 2D et par calcul analytique, avec les résultats des essais de courts-circuits triphasés et de faux-couplages sur le réseau a confirmé la validité du calcul par éléments finis 2D pour l'étude des régimes transitoires des alternateurs. Par ailleurs, des relevés d'induction effectués aux extrémités de l'alternateur d'essai ont été analysés et comparés aux calculs par éléments finis 3D. Le modèle numérique 3D donne satisfaction pour les régimes permanents à vide. En outre, les limitations actuelles du calcul 3D sont apparues pour les simulations des régimes transitoires. Enfin, les résultats des essais de faux-couplages de l'alternateur sur le réseau sont présentés et analysés.
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Dates et versions

tel-00907594 , version 1 (21-11-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00907594 , version 1

Citer

Stéphanie Richard. ETUDE ELECTROMAGNETIQUE DES PARTIES FRONTALES DES ALTERNATEURS EN REGIMES PERMANENTS ET TRANSITOIRES. Sciences de l'ingénieur [physics]. Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 1997. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00907594⟩
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