IMMC - Soutenance publique de thèse - Maxence VAN BENEDEN

Palier à aimant permanent utilisé pour la compensation de charge axiale du rotor

Dans des applications à forte charge axiale, les contraintes imposées aux butées mécaniques limitent la durée de vie du système et impliquent des coûts de maintenance et de réparation importants. De plus, cette charge implique des pertes par frottements mécaniques, ce qui diminue le rendement du système. Dans le but de soulager ces efforts axiaux, une butée magnétique à aimants permanents est utilisée comme compensateur de charge, ce qui augmente la durée de vie et le rendement énergétique du système. Les applications visées sont, par exemple, les turbines hydroélectriques, les éoliennes à axe vertical ou les systèmes de stockage d’énergie par volant d’inertie.

Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif d’aider un concepteur à intégrer des butées à aimants permanents fonctionnant en compensateur de charge. Etant donné les enjeux mondiaux concernant l’approvisionnement en aimants permanents, leur utilisation rationnelle et performante est indispensable. A cette fin, ce travail propose premièrement de comparer les topologies et d’en déduire l’agencement et le dimensionnement optimal afin d’obtenir la plus grande densité de force par volume d’aimants. Ensuite, étant donnée la large gamme de matériaux d’aimants permanents disponibles, ceux-ci sont comparés sur base de leur capacité à résister à aux phénomènes de démagnétisation et de température. Par ailleurs, les aimants peuvent être sujets à des baisses de performance dues à des variations de température. Une solution originale est proposée permettant de compenser ces effets négatifs. Finalement, une mise en œuvre pratique est réalisée dans le cadre d’un volant d’inertie pour le stockage d’énergie électrique et permet de valider les performances attendues.

Membres du jury :

• Prof. Bruno Dehez (UCLouvain), promoteur
• Prof. Thomas Pardoen (UCLouvain), président
• Dr. Virginie Kluyskens (UCLouvain), secrétaire
• Prof. Frédéric Gillon (L2ep – EC Lille, France)
• Prof. Jean-Paul Yonnet (G2ELAB – Grenoble, France)
• Ir. Jhonny Bou Saada (ALSTOM, Belgique)

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