Analyse numérique et expérimentale des défauts d’excentricité des moteurs électriques

Cette thèse s’intéresse aux moteurs électriques et s’inscrit dans le contexte économique actuel de réduction des voitures thermiques et la volonté politique de développer les voitures électriques pour réduire nos émissions de GES. L’objectif scientifique visé est une meilleure compréhension des phénomènes physiques à l’origine de forts niveaux vibratoires et acoustiques dans les moteurs électriques. Ces forts niveaux peuvent engendrer une gêne rédhibitoire pour l’utilisateur, le client ou le riverain, mais peuvent aussi avoir un impact néfaste sur la durabilité des moteurs. Nos partenaires industriels sont parfois confrontés à ces problèmes vibratoires avec des défauts de conception ou de fabrication qu’ils ont du mal à identifier précisément. En effet, la compréhension du comportement des moteurs électriques passe par une modélisation multiphysique complexe qui doit tenir compte de la commande électrique, de l’actionnement électromagnétique, du comportement dynamique de l’arbre moteur et du rayonnement acoustique du carter. Par le passé, il était courant de découpler la dynamique du rotor du reste de l’étude. Récemment l’intérêt du couplage a été mis en évidence. Nous proposons ici de repartir de ces modèles et de les confronter à des mesures sur un banc expérimental inédit dédié à l’étude des excentricités 2 pour mieux identifier l’influence des défauts d’excentricité sur le comportement du moteur. Sur la base d’un prototype unique en France, ce banc a été conçu par Nidec-Leroy Somer, leader mondial des machines électriques.