Lettre EDP 19
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La lettre AVEC ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE LE CNRS LA DGA L E GIRCEP Échange & Coordination Recherche-Industrie - juin 2004 - Numéro 19 ÉDITORIAL SOMMAIRE 1 ÉDITORIAL 3 VIE DU CLUB ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE / CONVERSION DE L’ÉNERGIE 5 SOUTENANCES DE THESES : École Polytechnique de l’université de Nantes École Normale Supérieure de Cachan Laboratoire SATIE Institut National Polytechnique de Toulouse LEEI Supelec Université de Montpellier II Laboratoire d’électrotechnique C ette édition de la Lettre de l’Électronique de Puissance renoue avec la tradition annuelle de présenter, à l’occasion d’un numéro spécial les travaux de thèse issus des laboratoires de Génie électrique nationaux. Nous regrettons que tous les laboratoires n’aient pu transmettre à temps leurs productions ; environ 50% des laboratoires concernés ont bien voulu répondre. Il en résulte une information nécessairement partielle : une vingtaine de résumés de thèse sont ainsi présentés. Toutefois, il est possible d’observer certaines évolutions du domaine ainsi que quelques tendances émergentes mais aussi des invariants ! est associée à des onduleurs classiques ou multiniveaux dans des environnements électriques (de la source à la charge entraînée) et mécaniques larges (système mécanique de traction, réducteurs…), - en terme d’analyse de défauts ou de diagnostics, - ou enfin en terme de génération électrique. Ainsi la machine asynchrone fait partie de cette dernière catégorie puisque 30% des thèses lui sont consacrées avec des approches bien différentes : - en terme de stratégies d’alimentation par commandes MLI visant à réduire le bruit, les pertes ou les surtensions en ligne, - en terme de CEM lorsqu’elle On en arrive aussi à mettre en relief la notion de système électrique, seconde grande tendance qui se dégage de l’ensemble des thèses présentées (20% des travaux). Sur ce point, les travaux concernent les méthodes d’analyse (bond graph) et leur formalisme théorique ou l’utilisation de cet outil associé avec des Ainsi, cette machine qu’on croyait bien connue doit être prise en considération dans un environnement plus ou moins complexe, des travaux sont alors menés dans des contextes nouveaux nécessitant des modèles originaux (ex. : modèle BF+HF de la machine pour l’étude CEM). ECRIN - 32, BOULEVARD DE VAUGIRARD 75015 PARIS TÉL : (33) 01 42 79 51 00 - FAX : (33) 01 42 79 50 99 - [email protected] - http://www.ecrin.asso.fr ASSOCIATION RÉGIE PAR LA LOI DU 1ER JUILLET 1901 - N°SIREN : 379 364 656 - N°SIRET : 379 364 656 00023 moyens d’optimisation du dimensionnement ou du composants passifs intégrés. Ces recherches ont fonctionnement des systèmes, les algorithmes par ailleurs été présentées durant l’année 2003-04 génétiques sont utilisés. lors de plusieurs journées thématiques organisées Le contact électrique est aussi un domaine qu’on par les groupes de travail « Matériaux passifs peut supposer bien connu ; cependant les travaux et actifs » du club Ecrin Électronique de puissance / présentés montrent l’intérêt croissant du monde Conversion de l’énergie. industriel à ce sujet, tant pour sa modélisation et À l’instar d’autres disciplines, le monde du génie sa caractérisation que pour améliorer ses électrique évolue vers les systèmes complexes performances. d’une part et vers les matériaux d’autre part. Cette Les structures de conversion statiques et leur évolution nécessite de développer de nouvelles commande sont des sujets encore souvent abordés méthodes d’analyse et de modélisation en vue de (15% des thèses), soit en terme de commande (MLI l’optimisation de ces systèmes selon des critères multi-mode, optimisation de MLI pour les particuliers. Elle nécessite aussi des recherches structures multiniveaux) ou de performances : les multi-disciplinaires (génie électrique-mécaniquestructures multiniveaux ont évoluées (superposition chimie des matériaux, etc.) et d’intégrer de de structures) pour minimiser l’énergie stockée et nouvelles compétences dans nos formations. Ces champs de réflexion sont encore largement ouverts améliorer leur dynamique. mais il semble que ces tendances sont en train de Quelques idées nouvelles apparaissent autour des s’affirmer au travers des travaux présentés. matériaux électroactifs pour la réalisation d’actionneurs ou de systèmes de conversion statique. Leur spécificité ouvre la voie à de nouvelles applications où l’actionneur rotatif traditionnel est mal adapté. Ces matériaux trouvent François Costa, aussi des applications dans le domaine de l’alimentation des micro-systèmes ou des systèmes Rapporteur scientifique du Club de faible puissance où la compacité est recherchée. ENS Cachan, Les matériaux passifs sont aussi abordés au travers de travaux concernant la modélisation des SATIE, UMR 8029 2 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 Le club Électronique de puissance / Conversion de l’énergie (EDP / CE) a créer, en 2002, deux groupes de travail. Ces deux groupes, Matériaux électroactifs, animé par B. Nogarède et E. Sarrautte, et Matériaux pour la conversion d’énergie, animé par F. Mazaleyrat et Th. Lebey, ont atteint, au travers de réunions du club et ou de séances plénières, les objectifs fixés. Une synthèse des travaux a été demandée lors du bureau le 9 juin 2004 par Jean Bonal, président du Club, afin de pouvoir, dans les meilleures connaissances de l’état de l’art, statuer sur la poursuite ou la fermeture des deux groupes de travail. Parallèlement, le bureau a décidé d’ouvrir une réflexion pour l’ouverture éventuelle de nouveaux groupes de travail, en particulier : « Alimentation très basse tension », « Alimentation haute température », et « Pilotage des grands réseaux, réseaux ilotés ou embarqués ». La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 Deux réunions sont déjà programmées. La première, le 14 octobre 2004 traitera de l’état d’avancement des recherches et des applications en supraconductivité en Europe et dans le monde, la deuxième, le 18 novembre aura pour but d’entériner ou non la constitution d’un groupe de travail Alimentation très basse tension. ECRIN Vie du Club Bernard Hamonic Chargé de mission du Club Tél. 01 42 79 50 91 [email protected] 3 ECRIN 4 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 Soutenances de thèses É COLE P OLYTECHNIQUE DE L’ UNIVERSITÉ DE N ANTES THESE SOUTENUE PAR FRÉDÉRIC POITIERS Le 19 décembre 2003 Spécialité : Électronique et génie électrique ÉTUDE ET COMMANDE DE GÉNÉRATRICES ASYNCHRONES POUR L'UTILISATION DE L'ÉNERGIE ÉOLIENNE - Machine asynchrone à cage autonome - Machine asynchrone à double alimentation reliée au réseau des fluides pour l'effet des masses d'air en mouvement sur les pales, électrotechnique pour la conversion électromécanique et l'adaptation de l'énergie électrique). C'est à la partie électrotechnique de cette chaîne de conversion qu'est consacré ce mémoire. Après un bref rappel des concepts et équations régissant le fonctionnement d'un système éolien, ce document dresse un état de l'art des ensembles machines - convertisseurs utilisés dans l'énergie éolienne. Une première étude montre les performances et les limites d'utilisation de la machine asynchrone à Jury : cage auto-excitée. Elle utilise une modélisation Seddik Bacha, professeur à l’IUT de Grenoble - originale et simple où le modèle de la machine est LEG Grenoble. complètement indépendant de celui de la charge et René Le Doeuff, professeur à l’EPUN - GE44 / des capacités d'excitation. Les régimes équilibré et LARGE Saint-Nazaire. déséquilibré sont étudiés en simulation et validés Mohamed Machmoum, maître de conférences à expérimentalement. l’EPUN - GE44 / LARGE Saint-Nazaire. Bernard Multon, professeur à l’ENS Cachan Dans un deuxième temps, la réalisation d'un simulateur physique d'aérogénérateur est présentée. Antenne de Bretagne - SATIE Bruz. Xavier Roboam, chargé de recherches au CNRS Celui-ci est destiné à placer les génératrices à l'étude dans des conditions proches de la réalité en INPT - LEEI Toulouse. Mohamed El Hadi Zaim, professeur à l’EPUN - les entraînant grâce à une machine à courant continu commandée de façon à reproduire les GE44 / LARGE Saint-Nazaire. variations de couple d'une éolienne. Résumé : La conversion de l'énergie éolienne en énergie électrique fait appel à de nombreuses disciplines scientifiques (météorologie pour l'étude du comportement du vent, mécanique et chimie pour les contraintes et la composition des divers matériaux utilisés dans l'aérogénérateur, mécanique La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 La troisième partie de ce mémoire est consacrée à la production d'électricité sur un réseau grâce à une machine asynchrone à double alimentation. L'originalité de cette machine, utilisée dans un système éolien, est de pouvoir contrôler l'échange de puissance entre le stator et le réseau en agissant sur les signaux rotoriques via un convertisseur bidirectionnel. Dans cette 5 optique une commande vectorielle en puissances active et réactive statoriques est mise en œuvre. Cette commande est élaborée et testée en synthétisant trois types de régulateurs linéaires : Proportionnel- Intégral, RST basé sur la théorie du placement de pôles et Linéaire Quadratique Gaussien basé sur la minimisation d'un critère quadratique. Les performances du dispositif sont analysées et comparées en termes de suivi de consigne, robustesse, et rejet de perturbations. Mots clés : Éolienne, modélisation, machine asynchrone auto-excitée, machine asynchrone à double alimentation, commande vectorielle, convertisseur. 6 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 ÉCOLE NORMALE SUPÉRIEURE DE CACHAN LABORATOIRE SATIE* THESE SOUTENUE PAR DEJAN VASIC Le 26 juin 2003 APPORTS DES MATÉRIAUX PIÉZOÉLECTRIQUES POUR L’INTÉGRATION HYBRIDE ET MONOLITHIQUE DES TRANSFORMATEURS Jury : Président : J-L. Sanchez, directeur de recherche au LAAS-Toulouse. Rapporteurs : B. Nogarède, professeur à l’ENSEEIHT de Toulouse ; F. Bastien, professeur à l’Université de Besançon. Examinateurs : F. Costa, maître de conférence à l’ENS de Cachan ; E. Sarraute, maître de conférence au Cnam-Paris ; E. Cattan, professeur à l’université de Valenciennes. Invité : J-B. Quoirin, ST-Microelectonics. Résumé : piézoélectriques pour des systèmes d’alimentation électrique de quelques micro-watts. L’objectif est d’établir de nouvelles structures de microtransformateur, exploitant des couches minces d’AlN et de PZT déposées par pulvérisation cathodique, dont les étapes de fabrication sont compatibles avec les technologies et les contraintes de la microélectronique. Mots clés : Transformateur piézoélectrique, intégration hybride et monolithique, micro-structures, modélisation, micro-technologie. THESE SOUTENUE PAR CHRISTOPHE VERMAELEN Le 17 décembre 2003 CONTRIBUTION À LA MODÉLISATION ET Le travail présenté dans ce mémoire s’inscrit dans À LA RÉDUCTION DES PERTURBATIONS le cadre des problèmes d’intégration des dispositifs CONDUITES DANS LES SYSTEMES électriques en général et des composants passifs en D'ENTRAINEMENT À VITESSE VARIABLE particulier permettant de réaliser des systèmes de conversion intégrés. Jury : Le travail débute avec l’étude et la caractérisation Président : Bernard Multon. de transformateurs piézoélectriques de taille Rapporteur : James Roudet. « méso » de quelques fractions de watts à quelques Rapporteur : Thierry Meynard. watts destinées à la mise en oeuvre d’une Examinateur :Alain Lacarnoy. commande rapprochée de transistors de puissance Examinateur :François Costa. MOSFET & IGBT intégrée sur un substrat en Examinateur :Christian Vollaire. PCB. Invité : Michel Arpilliere. Il se place ensuite dans la problématique de l’intégration sur silicium de micro-transformateur * Systèmes et applications des technologies de l’information et de l’énergie (SATIE) UMR CNRS 8029. La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 7 Résumé : Le document est constitué de cinq chapitres. Le premier chapitre constitue l'introduction à la problématique des perturbations conduites dans les systèmes à vitesse variable. Le second chapitre vise à étudier expérimentalement les modes de propagation des perturbations dans un système de variation de vitesse utilisant un moteur asynchrone, et présente le banc expérimental utilisé. Ce banc sera le point de départ de l'étude et servira de support pour les chapitres suivants. THESE SOUTENUE PAR GUYLAINE POULIN Le 30 juin 2004 CONTRIBUTION AU DÉVELOPPEMENT D’UN G É N É R AT E U R P I É Z O É L E C T R I Q U E P O U R APPLICATIONS NOMADES Jury : Rapporteur : Daniel Guyomar, LGEF, Lyon. Rapporteur : Orphée Cugat, LEG, Grenoble. Bertrand Dubus, IEMN, Lille. Frédéric Bouillault, LGEP, Orsay. Dans le troisième chapitre, nous abordons le Directeur de thèse : Emmanuel Sarraute, SATIE, problème de la modélisation des différents Cachan. éléments de notre système par une représentation Co-directeur de thèse : François Costa, SATIE, de type circuit. L'objectif est d'élaborer un modèle Cachan. permettant d'obtenir une représentation temporelle de toutes les grandeurs électriques du système : courants et tensions en tous points accessibles à Résumé : la mesure sur le système réel. Nous y détaillerons en particulier l'établissement des modèles des Avec l’expansion du marché des appareils électroniques portables et la diminution conjointe différents maillons de ce système. de leur consommation, l’idée de convertir l’énergie Les modèles développés seront alors exploités des mouvements humains en énergie électrique dans le quatrième chapitre, afin d'en vérifier la suscite un regain d’intérêt. cohérence et d'en souligner les limites. Ce chapitre nous permet également de simuler le Dans ce contexte, nous avons conçu et réalisé un comportement du système dans quelques cas générateur piézoélectrique prototype, destiné à alimenter des systèmes portables dont la puissance particuliers. est comprise entre 10mW et 1mW. Les matériaux Le cinquième chapitre présente quelques utilisés sont des céramiques en PZT, fonctionnant techniques de réduction des perturbations en compression sous l’effet d’une contrainte de envisageables pour les variateurs de vitesse des faible fréquence (régime quasi-statique). Le machines asynchrones. Nous essayons de dégager générateur est constitué de trois parties : le les techniques les plus intéressantes et d'en dispositif mécanique d’application de la contrainte, marquer les limites. le système piézoélectrique (SP) et le convertisseur statique. D’une part, nous avons modélisé le SP en régime quasi-statique afin de mettre en évidence ses caractéristiques de fonctionnement, et d’estimer la puissance générée sous l’effet d’une contrainte d’amplitude et de fréquence données. D’autre part, nous avons conçu et réalisé deux maquettes expérimentales, afin de démontrer la faisabilité d’un tel générateur. La puissance délivrée atteint 13,2mW sur une charge de 100kW, pour une 8 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 contrainte à 55Hz et de 2N par barreau piézoélectrique. Enfin, nous avons mis au point un circuit électronique de récupération, permettant d’accroître l’énergie électrique générée. Ce circuit a été spécialement conçu pour le SP, dont les caractéristiques d’impédance et de courants sont particulières. En outre, l’utilisation de composants à faible consommation est indispensable dans l’optique de réaliser un générateur autonome. Mots-clés : Générateur piézoélectrique portable, conversion électromécanique, céramique PZT, dispositif mécanique d’application, système de récupération. THESE SOUTENUE PAR FRÉDÉRIC SAINT EVE Le 1er juillet 2004 I NFLUENCE DES RÉGIMES EXTREMES DE FONCTIONNEMENT SUR LA DURÉE DE VIE DES COMPOSANTS À SEMICONDUCTEURS DE PUISSANCE Jury : Rapporteur : François Forest, LEM Montpellier. Rapporteur : Hervé Morel, CEGELY Lyon. Examinateur : Philippe Baudesson, Schneider Grenoble. Examinateur : Mauro Ciappa, ETH Zurich. Directeur de thèse : François Costa, SATIE ENS Cachan. Encadrant : Stéphane Lefebvre, SATIE ENS Cachan. Encadrant : Zoubir Khatir, INRETS-LTN Arcueil. cadre de l’étude de transistors IGBT et CoolMOS soumis à des régimes extrêmes de fonctionnement. Si les défaillances de composants en court-circuit ou avalanche uniques d’énergies élevées sont bien connues, la répétition de ces cycles contraignants et ses conséquences sont encore peu étudiées. Nous avons alors développé des bancs de tests permettant d’effectuer ces essais répétitifs sur différents types de transistors, à différentes énergies et températures de boîtier. Après une campagne de tests importante, nous avons mis en évidence la présence systématique d’une Energie Critique en-dessous de laquelle le composant testé est capable de tenir un très grand nombre (> 10 000) de cycles contraignants avant défaillance. En régime de court-circuit, cette Energie Critique, qui a fait l’objet d’une étude particulière, délimite également les deux principaux modes de défaillance du transistor, et pour des énergies très légèrement supérieures à celle-ci, il se produit un phénomène de « destruction retardée » du transistor, quelques dizaines voire centaines de microsecondes après la coupure réussie du court-circuit, à cause de l’apparition de courants de fuite élevés. Une simulation électrothermique 1D a été développé pour étudier l’évolution de la température interne pendant et après le courtcircuit, et également pour évaluer de façon quantitative les différents courants de fuites apparaissant après la fin du court-circuit. D’autre part, cette simulation a permis d’expliquer la présence de l’Energie Critique. Mots-clés : Semiconducteur de puissance, IGBT, CoolMOS, court-circuit, avalanche, cycles répétitifs, simulation électrothermique. Résumé : À l’heure actuelle, la fiabilité des systèmes comportant des composants à semi-conducteurs de puissance connaît un intérêt croissant. Les travaux réalisés au cours de cette thèse s’inscrivent dans le La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 9 10 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE LABORATOIRE D’ÉLECTROTECHNIQUE ET D ’É LECTRONIQUE INDUSTRIELLE THESE SOUTENUE PAR S. CAPITANEANU Le 28 novembre 2002 ces critères. Par le positionnement de la MLI visà-vis de ces éléments, le problème gagne un caractère pluridisciplinaire. Spécialité : Génie électrique, mention très Nous proposons dans un premier temps une honorable - Proposition pour le prix L. Escande modélisation graphique et algébrique des méthodes MLI très utile surtout du point de vue pédagogique. OPTIMISATION DE LA FONCTION MLI D'UN Cette caractérisation généralisée est indispensable. Elle met en évidence des éléments essentiels ONDULEUR DE TENSION DEUX-NIVEAUX comme « le mouvement du neutre ». À base de ces éléments, les démarches d'optimisation vont dans Jury : quatre directions : Président et rapporteur : J.P. Vilain. - réduire les pertes de l'onduleur tout en gardant Rapporteur : S. Bacha. une ondulation du courant acceptable adapter la Directeur de thèse : B. De Fornel. stratégie de modulation MLI dans ce but, en M. Fadel, C. Fluerasu, F. Jadot. prenant en compte l'état de la machine (vitesse, couple) et l'état de l'onduleur (température) ; - réduire le bruit moteur - adapter la stratégie de Résumé : modulation dans ce but à partir d'une meilleure La fonction MLI (Modulation en Largeur connaissance de l'origine physique des sources de d'Impulsion) ou PWM (Pulse Width Modulation) bruit dans un moteur électrique ; joue le rôle d'interface entre la partie commande - réduire les surtensions propagées par la ligne d'un variateur de vitesse et la machine électrique d'alimentation du moteur - adapter la stratégie de associée. Cette fonction agit sur l'onduleur de modulation afin de minimiser l'influence des tension (ou de courant) de la partie puissance du gradients de tension sur la ligne d'alimentation du variateur et joue un rôle essentiel avec des moteur et sur le moteur lui-même, en particulier conséquences sur toutes les performances du réduire les surtensions générées lors de système. l'utilisation des longs câbles d'alimentation ; Nos travaux prennent en compte la machine - réduire les harmoniques de tension appliqués â la asynchrone commandée à travers l'onduleur de machine, ainsi que les surtensions, par utilisation tension deux-niveaux. Plusieurs problèmes d'un filtre de sortie de l'onduleur - étudier l'apport importants actuels de ce système à vitesse variable d'un filtre en sortie de l'onduleur (à tensions de sont liés à la MLI : les pertes par commutation de sortie régulées ou non) en termes de réduction l'onduleur, le bruit acoustique, les surtensions de d'harmoniques, de surtension, de dynamique du ligne, les courants de fuite… Le travail effectué pont et de stabilité. consiste à optimiser la fonction MLI vis-à-vis de La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 11 Les programmes de simulation utilisés sont généralement structurés dans des blocks en Matlab / Simulink classiques ou Power System Blockset, structures qui sont utilisées par la suite pour une expérimentation en temps-réel à base de cartes dSpace. Le banc d'essai a été spécialement aménagé pour notre étude et adapté à la structure de puissance existante dans le variateur ATV58. D'autres programmes de simulation comme POSTMAC ou CRIPTE ont été aussi utilisés. THESE SOUTENUE PAR G. MANOT Ensuite, l'intégration de ces boucles de régulation au sein du système couplé est étudiée. Plusieurs solutions sont présentées et le choix final s'est porté sur les boucles de contrôle en mode échantillonné. La validation du modèle couplé avec boucle de contrôle est effectuée à l’aide des exemples d’application issus du monde industriel. Le cas des structures avec des courants induits est étudié aussi bien dans le domaine temporel que fréquentiel. Finalement, le modèle couplé est utilisé pour le dimensionnement d'un système de chauffage par induction à flux transverse. La conception du dispositif est obtenue par résolution d’un problème inverse à l'aide d'outils d'optimisation. Le 12 décembre 2002 Spécialité : Génie électrique, mention très THESE SOUTENUE PAR Y. FEFERMANN honorable - Proposition pour le prix L. Escande MODÉLISATION COUPLÉE DES DISPOSITIFS Le 13 décembre 2002 Spécialité : Systèmes automatiques, mention très CIRCUITS D'ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE - honorable ÉLECTROMAGNÉTIQUES ASSOCIÉS À DES I NTÉGRATION DE LA COMMANDE DES CONVERTISSEURS - AIDE À LA CONCEPTION D ' UN DISPOSITIF DE CHAUFFAGE PAR O PTIMISATION DIRECTE DE SYSTEMES HÉTÉROGENES EN GÉNIE ÉLECTRIQUE INDUCTION À FLUX TRANSVERSE Jury : Président et rapporteur : G. Meunier. Rapporteur : M. Feliachi. Directeur de thèse : Y. Lefevre. Jury : Président : H. Foch. Rapporteur : B. Dakyo. Rapporteur : Ph. Mahey. Directeur de thèse : X. Roboam. J. M. Enjalbert, J. M. Garcia. Ph. Ladoux, B. Nogarede, F. Piriou, Y. Neau. Résumé : Résumé : L'objet de ce mémoire est une contribution dans le domaine de la modélisation numérique des dispositifs électromagnétiques associés à des circuits d'électronique de puissance. Premièrement, le modèle couplé champ circuit est présenté. Celuici consiste à résoudre simultanément les équations de Maxwell régissant le comportement électromagnétique du système et des équations de Kirchhoff qui gèrent le comportement des circuits électriques d'alimentation du dispositif magnétique. 12 Les couplages interdomaines et les interactions multiples entre les éléments imposent aujourd’hui une vision globale appelée aussi « approche système » de la conception. En effet, lorsqu’il s’agit de processus de conversion statique, électromécanique, ou de dispositifs de commande, de nombreux problèmes sont désormais assez bien maîtrisés quand chaque élément est conçu et dimensionné séparément. Cependant, dès qu’il s’agit de concevoir un système hétérogène, vu comme un « complexe d’éléments en interaction », se pose le problème de l’optimisation globale vis-à-vis des La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 multiples critères qui caractérisent la qualité de son comportement. Les travaux réalisés dans cette thèse concernent l’optimisation multicritères de systèmes électriques par des méthodes directes sans calcul analytique du gradient. Ces techniques s’appliquent à un cahier des charges représentant un véhicule électrique. Nous proposons une modélisation adaptée pour chacun des sous-systèmes. En particulier, une méthode originale basée sur des variations par similitude a été élaborée pour le dimensionnement de la machine. Les paramètres d’optimisation (tension d’entrée, géométrie machine…) sont ajustés à tous les niveaux du système pour optimiser plusieurs critères de performances (minimisation des pertes, de la masse embarquée…). Les algorithmes d’optimisation utilisés pour résoudre ce problème non-linéaire sont les méthodes du simplexe de Nelder et Mead et l’algorithme de Hooke and Jeeves. Les contraintes du problème sont traitées par pénalités (exactes et quadratiques) et une heuristique simple est proposée, permettant de les normaliser et d’améliorer la convergence. Les résultats de l’optimisation ont permis de mettre en évidence des couplages entre les différents sous-systèmes, point essentiel de l’analyse. Ils ont également montré l’intérêt de ce type d’outil dans le cadre d’une approche globale de la conception en génie électrique. THESE SOUTENUE PAR V. DEVANNEAUX Résumé : La machine électrique de type asynchrone à cage d’écureuil (MASC) est la plus répandue dans l’industrie. Son utilisation intensive accroît les risques de défaillance et conduit l’industrie à surveiller et maintenir son parc de machines. Après une présentation formelle des défaillances pouvant affecter la MASC, l’auteur propose une modélisation riche et flexible afin d’appréhender son comportement avec ou sans défaillance. Il s’appuie sur une description topologique par circuits électriques magnétiquement couplés. Il peut ainsi prendre en compte les modifications magnétiques conséquentes d’une défaillance. Ce modèle présente un compromis entre temps de calcul et précision en conditions dynamiques et statiques. Il permet : l’étude des phénomènes physiques, la prédiction des performances, l’étude des signatures de défaillances et l’expérimentation virtuelle pour la conception des méthodes de surveillance et de diagnostic. Des mesures sur MASC défaillantes confirment les résultats. THESE SOUTENUE PAR H. BEN ATTIA Le 20 mars 2003 Spécialité : Génie électrique, mention très honorable - Proposition pour le prix L. Escande Thèse en co-tutelle Le 19 décembre 2002 DÉTECTION ET LOCALISATION DES DÉFAUTS Spécialité : Génie électrique, mention très MÉCANIQUES D'UN ENTRAINEMENT honorable - Proposition pour le prix L. Escande ÉLECTRIQUE À VITESSE VARIABLE MODÉLISATION DES MACHINES ASYNCHRONES TRIPHASÉES À CAGE D'ÉCUREUIL EN VUE DE Jury : LA SURVEILLANCE ET DU DIAGNOSTIC Jury : Président et rapporteur : J. C. Trigeassou. Rapporteur : J. P. Hautier. Directeur de thèse : J. Faucher. Co-directeur de thèse : B. Dagues. G. Barakat, J. Schonek. La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 Président : N. Ellouze. Rapporteur : G. Rojat. Rapporteur : M. Ksouri. Directeur de thèse : J.C. Hapiot. Co-directeur de thèse : B. Dagues. I. Slama-Belkhodja. 13 Résumé : L'objectif de ce travail est de modéliser et d'analyser le comportement du réducteur mécanique sain et en présence de défauts. Ce réducteur fait partie d'une charge mécanique couplée à un entrainement asynchrone à vitesse variable, la finalité étant de détecter et de localiser ses défauts à partir des courants d'alimentation de la machine qui l'entraîne. La première partie est à caractère bibliographique : elle définit les différentes notions liées à la thématique « surveillance et diagnostic des systèmes électromécaniques », et établit un état de l'art sur les défauts liés à ces systèmes ainsi que les différentes approches utilisées pour leur détection et leur localisation. La dernière partie de ce travail est consacrée à la validation expérimentale sur banc d'essai des modèles du réducteur défaillant proposés, ainsi que des caractéristiques spectrales du fonctionnement de l'ensemble en présence des défauts de la transmission. Ceci permet de mettre en exergue l'intérêt de l'étude dans laquelle la détection des défauts mécaniques s'effectue uniquement à partir d'un traitement des grandeurs électriques. THESE SOUTENUE PAR S. RANDI Le 16 avril 2003 Spécialité : Génie électrique, mention très honorable Une seconde partie consiste à modéliser et à simuler le fonctionnement sain des éléments du CONCEPTION SYSTÉMIQUE DE CHAINES DE dispositif retenu dans l'environnement du solveur TRACTION SYNCHRONES POUR VÉHICULE SABER. Une attention particulière est portée sur la ÉLECTRIQUE À LARGE GAMME DE VITESSE modélisation du comportement dynamique du réducteur. Jury : Un inventaire des défauts pouvant affecter le mécanisme de transmission est ensuite présenté. Président et rapporteur : A. Rezzoug. Une modélisation des défauts envisagés à l'étude Rapporteur : H. Friedrich. est proposée. Une analyse du comportement Directeur de thèse : S. Astier. du système électromécanique en présence des Co-directeur de thèse : H. Foch. défauts est alors effectuée, en étudiant plus B. Sareni, Ch. Andrieux. particulièrement l'influence des défauts sur les courants statoriques de la machine. Résumé : La troisième partie débute par une présentation des L'étude porte sur la conception de chaînes de outils de traitement du signal utilisés pour étudier traction de véhicule électrique à moteur synchrone le contenu spectral des formes d'onde qui résultent à aimant permanent suivant une approche des simulations. En effet, l'analyse spectrale de systémique en considérant la chaîne dans sa l'information « courant statorique » est réalisée. globalité avec sa mission complète. Le plan L'influence des paramètres de calcul de cette normalisé des machines permet de dégager les analyse est prise en compte pour conclure à un grandeurs caractéristiques du fonctionnement. calcul fiable des composantes fréquentielles qui L'intérêt des machines à deux parts de rotor, offrant existent dans ce courant. Cette analyse mène à une des degrés de libertés supplémentaires de caractérisation des défauts par des signatures conception pour élargir la gamme de vitesse est spectrales issues du courant, et ce à partir d'une montré. Une modélisation intégrant les modèles de comparaison entre le fonctionnement sain du dimensionnement des différents sous systèmes de système, pris comme état de référence, et son la chaîne est implantée sous SABER. Elle permet fonctionnement en mode dégradé. de simuler le fonctionnement sur des missions de 14 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 circulations représentatives de longue durée. Ce modèle est exploité pour une conception simultanée des différents constituants grâce à une procédure d'optimisation par Algorithmes Génétiques permettant de traiter les variations continues de dimensions et les changements de structures au regard d'une évaluation des critères pertes et coûts. simulations par éléments finis (ANSYS). Des prototypes d’actionneurs diphasés et monophasés ont été réalisés ainsi que leurs alimentations résonantes associées. L’objectif suivant a été de modifier la structure du moteur pour lui permettre de réaliser un déplacement supplémentaire en translation. Le choix s’est porté ici sur un fonctionnement inchworm en quasistatique permettant de se découpler de la fonction rotative résonante. Un protype a permis de vérifier le principe original de THESE SOUTENUE PAR M. BUDINGER fonctionnement en translation de l'actionneur. Une alimentation MLI à commutation douce a été Le 26 mai 2003 réalisée afin de pouvoir générer les formes d’ondes Spécialité : Génie électrique, mention très nécessaires sur une large plage de fréquence. honorable - Proposition pour le prix L. Escande C ONTRIBUTION À LA CONCEPTION ET LA MODÉLISATION D ' ACTIONNEURS PIÉZO ÉLECTRIQUES CYLINDRIQUES À DEUX DEGRÉS DE LIBERTÉ DE TYPE ROTATION ET THESE SOUTENUE PAR L. DELMAS Le 16 juin 2003 TRANSLATION Spécialité : Génie électrique, mention très honorable - Proposition pour le prix L. Escande Jury : Président : Ph. Kapsa. Rapporteur : M. Crivii. Rapporteur : B. Lemaire-Semail. Directeur de thèse : B. Nogarede. M. Amiet, J.F. Rouchon. É TUDE Résumé : ET MISE EN OEUVRE D ' UNE NOUVELLE STRUCTURE DE CONVERSION MULTICELLULAIRE SUPERPOSÉE (S.M.C.) Jury : Président et rapporteur : F. Forest. Rapporteur : A. Rufer. Directeur de thèse : H. Foch. T. A. Meynard, G. Gateau, P. Steimer. Ce travail de thèse porte sur le développement et la modélisation d’actionneurs piézo-électriques à densité d’efforts élevés et pouvant produire des Résumé : mouvements de rotation et de translation. Une étude comparative des différentes structures Les travaux présentés dans ce mémoire concernent d’actionneurs à mis en évidence le potentiel l'étude d'une nouvelle structure de conversion électromécanique intéressant de l’actionneur d'énergie multiniveaux appelé Convertisseur cylindrique à rotation de mode. Une étude Multicellulaire Superposé (S.M.C.). approfondie de ce dernier a été entreprise et a permis de le modéliser analytiquemnt par des schémas de Mason ou par des méthodes variationnelles. Cette dernière approche a permis également de retrouver les paramètres électromécaniques du moteur à partir de La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 La première partie de ce mémoire sera consacrée à l'étude théorique de ce nouveau convertisseur, tant au niveau de la topologie que de la commande, et permet de mettre en évidence les excellentes propriétés statiques et dynamiques de la structure. Dans la deuxième partie, l'auteur réalisera une 15 étude comparative des énergies réactives stockées dans différents convertisseurs multiniveaux. L'évolution des tensions aux bornes des condensateurs flottants sera ensuite étudiée. Enfin, une évaluation des pertes dans les composants de la structure clôturera ce manuscrit. permet la conception de stratégies de commande, qui selon la parité du nombre de cellules, permet d'annuler ou de réduire les courants de mode commun. L'approche proposée est intégrée dans différentes stratégies de commande des machines asynchrones : Elle est validée pour un onduleur à 2 Une part importante sera réservée aux réalisations cellules avec une commande vectorielle classique, expérimentales avec en particulier la conception et est intégrée expérimentalement dans l'algorithme d'un démonstrateur, la validation des diverses CODIFI avec un onduleur à 3 cellules alimentant commandes étudiées ainsi que la mesures des une machine asynchrone 22kW. pertes dans les IGBTs et les diodes de la structure. THESE SOUTENUE PAR D. ALEJO THESE SOUTENUE PAR A. BEN ABDELGHANI Le 30 juin 2003 Spécialité : Génie électrique, mention très Spécialité : Génie électrique, mention très honorable honorable - Proposition pour le prix L. Escande Le 18 juin 2003 CONTRIBUTION M INIMISATION DES COURANTS DE MODE COMMUN DANS LES VARIATEURS DE VITESSE ASYNCHRONES ALIMENTÉES PAR ONDULEURS À L ' ÉTUDE DE LA COMMANDE DES SYSTEMES ÉLECTRIQUES PAR COMMUTATION ET FUSION D ' ALGORITHMES MULTICELLULAIRES Jury : Président : B. De Fornel. Rapporteur : F. Costa. Rapporteur : B. Davat. Directeur de thèse : T. A. Meynard. X. Roboam, P. Steimer. Jury : Président : F. Forest. Rapporteur : P. Borne. Rapporteur : J. P. Hautier. Directeur de thèse : J. Faucher. P. Maussion, V. Mickiewicz. Résumé : Résumé : Ce travail apporte une contribution à la commande Ce travail traite l'utilisation des degrés de liberté des systèmes électriques, vue sous l'angle de la qu'offre les onduleurs de tension multicellulaires commutation et de la fusion d'algorithmes. pour la réduction des courants de mode commun Après avoir mis en évidence plusieurs axes de dans les variateurs asynchrones. Nous présentons recherches, nous avons étudié deux principes : la les topologies d'onduleurs multiniveaux les plus fusion de régulateurs et la gestion des utilisées. Nous décrivons les composantes de mode commutations de modes MLI. commun, et leurs effets sur les roulements des Tout d'abord, nous avons développé deux machines et les solutions matérielles pour palier approches permettant d'optimiser les performances ces défauts. Un modèle du circuit de mode sur une large plage de fonctionnement. L'une est commun d'une machine asynchrone est ensuite basée sur la fusion supervisée de régulateurs, proposé. L'analyse des onduleurs multicellulaires linéaire (PI) et non linéaire (TOR). L'autre, basée 16 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 sur une approche multimodèles, permet de fusionner des régulateurs linéaires (PI), synthétisés pour différents points de fonctionnement. Une validation expérimentale a été réalisée sur un hacheur dévolteur. L'objectif premier de la thèse est de déterminer le fonctionnement permettant de réduire la consommation d'essence en réponse à une requête du conducteur. Pour cela, après modélisation des transferts énergétiques au sein du véhicule, des Nous avons ensuite étudié les commutations de algorithmes de contrôle locaux ont été mis en modes MLI implantées dans le TGV transmanche. place. Les travaux se basent sur l'optimisation d'un Des solutions spécifiques permettent d'améliorer critère incluant les aspects de consommation et les passages d'une MLI à l'autre, en évitant des d'agrément de conduite en fonction de surintensités néfastes au bon fonctionnement du l'interprétation de la volonté du conducteur. Ces algorithmes agissent comme un superviseur de la dispositif. chaîne de traction. Un second aspect des travaux consiste à déterminer les comportements optimaux d'un véhicule sur un THESE SOUTENUE PAR P. BOUCHAREL trajet connu a priori. Des algorithmes d'optimisation globale permettant de déterminer la Le 29 septembre 2003 consommation minimale d’un véhicule sur un trajet Spécialité : Systèmes automatiques, mention très donné ont été développés. L'analyse des résultats honorable - Proposition pour le prix L. Escande permet alors, dans l'hypothèse d'un véhicule Label Européen possédant un système de navigation, de modifier les algorithmes locaux pour améliorer la gestion C ONCEPTION DE LOIS DE COMMANDE des changements de rapport ainsi que le niveau de OPTIMALES POUR L ' AMÉLIORATION DE charge de la batterie. L'EFFICACITÉ GLOBALE D'UNE CHAINE DE TRACTION AUTOMOBILE Jury : Président : G. Coquery. Rapporteur : Ph. Lataire. Rapporteur : J. Uceda. Directeur de thèse : M. Fadel. Invités : M. Sans, S. Biscaglia. Résumé : Le véhicule hybride associant une machine électrique réversible et un moteur thermique permet de réaliser des économies d’énergie. Lorsque cette bi-motorisation est associée à une boîte de vitesse manuelle pilotée, la commande dispose des libertés nécessaires pour le placement du point de fonctionnement de la chaîne de traction grâce au contrôle des couples du moteur thermique et de l'alterno-démarreur ainsi que du rapport de boîte. La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 Ces algorithmes ont été testés en utilisant des méthodes de prototypage rapide et sur un véhicule de démonstration. Ces tests sur le système réel ont permis de valider les résultats de simulation. THESE SOUTENUE PAR L. PEYRAS Le 21 octobre 2003 Spécialité : Génie électrique, mention très honorable O BSERVATEURS DE POSITION POUR LA MACHINE SYNCHRONE AVEC PRISE EN COMPTE D'INCERTITUDES PARAMÉTRIQUES Jury : Président : B. De Fornel. Rapporteur : E. Monmasson. Rapporteur : Razik. Directeur de thèse : M. Fadel. Invités : S. Caux, G. Champenois, P. Bidan. 17 Résumé : Les différents résultats de ces travaux de thèse montrent qu'il est possible de contrôler une machine synchrone autopilotée en remplaçant le capteur de position par des algorithmes utilisant uniquement les variables électriques (tensions et courants) de la machine. Après l'étude de plusieurs structures de reconstruction basées sur le filtre de Kalman qui nécessite une très bonne précision des paramètres électriques, nous avons proposé une stratégie basée sur l'évaluation des fems : l'observateur par redondance analytique. Les caractéristiques de cette structure ont été analysées en simulation puis validées dans des asservissements de position et de vitesse. L'algorithme retenu intègre une procédure de pré-calage du rotor et de calibrage des lois de pilotage afin de rendre robuste le système. La construction d'un banc d'essai et des perspectives concluent ce travail. THESE SOUTENUE PAR G. GANDANEGARA génie électrique intervient complexifient leur analyse globale. Pourtant, l'approche système est essentielle car elle met en exergue les couplages entre éléments situés dans différentes disciplines. Pour faciliter cette démarche, le formalisme de modélisation unifiant « Bond Graph » est utilisé pour visualiser les transferts énergétiques. Par ailleurs, cette méthodologie offre des perspectives intéressantes en terme d’analyse systémique, objet de ce mémoire. Deux méthodes de simplification de modèle ont été étudiées et comparées. Il s'agit de la Méthode des Perturbations Singulières, basée sur la séparation de dynamique des éléments, et de la méthode MORA (Model Order Reduction Algorithm), basée sur l'activité énergétique. Ces méthodes peuvent nous conduire à la simplification du modèle « Bond Graph » en fonction de la gamme de fréquence des signaux d’entrées/sorties. Pour analyser la stabilité, la méthode du lieu des pôles et la deuxième méthode de Lyapunov ont été étudiées et appliquées à l'aide du formalisme « Bond Graph ». Ces différentes techniques d’analyse sont appliquées au cas d’étude d’une chaîne de traction ferroviaire industrielle. Le 7 novembre 2003 Spécialité : Systèmes automatiques, mention très honorable - Proposition pour le prix L. Escande MÉTHODOLOGIE THESE SOUTENUE PAR M. AIME Le 14 novembre 2003 DE CONCEPTION SYSTÉMIQUE EN GÉNIE ÉLECTRIQUE À L ' AIDE DE L ' OUTIL BOND GRAPH : APPLICATION À UNE CHAINE DE TRACTION FERROVIAIRE Jury : Rapporteur : L. Gerbaud. Rapporteur : S. Scavarda. Directeur de thèse : X. Roboam. G. Dauphin Tanguy, C. Rombaut, B. Sareni, R. Périot. Résumé : Spécialité : Génie électrique, mention très honorable ÉVALUATION ET OPTIMISATION DE LA BANDE PASSANTE DES CONVERTISSEURS STATIQUES. APPLICATION AUX NOUVELLES STRUCTURES MULTICELLULAIRES Jury : Président et rapporteur : J. P. Hautier. Rapporteur : E. Monmasson. Directeur de thèse : T. A. Meynard. Co-directeur de thèse : G. Gateau. L. Dinneweth. L’hétérogénéité et le caractère souvent multidomaines des systèmes au sein desquels le 18 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 Résumé : Certaines applications de l’électronique de puissance nécessitent des convertisseurs statiques possédant de bonnes performances dynamiques. C’est pourquoi ce travail de thèse consiste à évaluer de manière systématique ces performances dynamiques, pour ensuite les optimiser. Dans un premier temps, nous posons plusieurs critères destinés à évaluer les performances dynamiques des convertisseurs statiques commandés en boucle ouverte, en modulation de largeur d’impulsion. Puis nous utilisons ces critères pour comparer les performances obtenues avec deux stratégies différentes de MLI associées à un onduleur 4 niveaux. Une stratégie optimisée de MLI est alors envisagée et simulée. Le deuxième volet de cette thèse est consacré à la mise au point d’une nouvelle commande en mode courant des convertisseurs multicellulaires, à fréquence de découpage imposée. Les performances dynamiques obtenues avec cette commande sont évaluées, puis la réalisation expérimentale de cette commande est détaillée. La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 19 20 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 SUPELEC THESE SOUTENUE AU LGEP PAR GABRIELE contraintes extérieures bien définies (généralement définies par les constructeurs automobiles). Le ROSAZZA PRIN Le 10 juillet 2003 FIABILISATION DES CONNECTEURS ÉLECTRIQUES UTILISÉS POUR LES FONCTIONS DE DIAGNOSTIC EMBARQUÉ travail se termine par une exploitation des résultats de mesures de résistances individualisées sur chaque brin du conducteur serti, qui permet de déterminer numériquement une surface de contact « effective » et de montrer qu'elle est très faible par rapport à la surface sertie du contact. DES AUTOMOBILES Jury : Président : Jean François Rialland, professeur, Cnam. Rapporteurs : Noureddine Ben Jemaa, MdC, université de Rennes 2, Gouri Dhatt, professeur, UT Compiègne. Examinateurs : Thierry Courtin, ingénieur, FCI, Claude Marchand, professeur, université Paris Sud, René Meyer, MdC, université Paris Sud. T HESE SOUTENUE ALAMARGUY AU LGEP PAR D AVID Le 5 avril 2004 É TUDE DE COUCHES MOLÉCULAIRES ORGANIQUES POUR LA PROTECTION DES CONTACTS ÉLECTRIQUES Jury : Président : John Mac Bride, professeur, université de Southampton. Rapporteurs : Résumé : Philippe Marcus, D.R. lab. physico-chimie des Collaboration entre le LGEP et FCI (Framatome surfaces (ENSCP), Connectors International) dans le cadre d'une Philippe Kapsa, D.R. LDTS - École Centrale de bourse CIFRE. Lyon. Après une introduction sur les contacts bas niveau Examinateurs : et les problèmes généralement liés aux sertissages, Laurent Tristani, ingénieur, FCI, ce travail comprend la réalisation d'un banc de Sophie Noel, C.R. (HdR) LGEP, mesure destiné à reconstituer en laboratoire un René Meyer, professeur, université Paris Sud. défaut qui apparaît de manière fugitive sur certains sertissages des contacts de circuits électriques (ici plus particulièrement celui qui teste le Résumé : fonctionnement de l'airbag). La qualité du Collaboration entre le LGEP et FCI (Framatome sertissage (principalement ses résistances Connectors International) dans le cadre d'une électrique et mécanique) est étudiée en fonction de bourse CIFRE. La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 21 Le travail de thèse à consisté à élaborer et étudier un revêtement permanent pour la protection des contacts électriques bas niveau, permettant une bonne protection contre la corrosion sans dégrader les propriétés électriques et mécaniques. Il a été effectué en collaboration avec des chimistes (université de Namur Belgique, université de Nice et Solvay) dans le cadre d'un projet européen du 5e PCRD. Il s'agissait d'élaborer un nouveau type de revêtement impliquant une couche greffée au substrat métallique et une couche libre. Différents procédés de dépôt sur coupons dorés ont été mis en oeuvre. L'interaction des molécules avec le substrat métallique a été étudiée au moyen de différentes techniques : XPS, mesure d'angle de contact, AFM (mode conducteur). Des coupons protégés par des couches réalisées à partir de différents types de thiols fluorés ont étés soumis à des tests 4 gaz. On a étudié en parallèle les propriétés électriques et mécaniques de contacts pion/plan. Des tests de frottement de grande et petite (fretting) amplitude ont été réalisés. On a montré qu'une bonne protection vis à vis de la corrosion n'est obtenue qu'avec des couches mixtes impliquant le co-dépôt de plusieurs type de molécules thiol greffées. 22 Ces couches ont ensuite été mises en oeuvre sur des contacts de connecteurs et soumises au test de corrosion 4 gaz. On a alors trouvé une formulation offrant une protection très efficace sans modifier les propriétés électrique ou mécaniques. En parallèle on a mis en évidence que les couches ainsi formées avaient des propriétés tout à fait particulières qui ont été étudiées à l'échelle microscopique et macroscopique. À l'échelle macroscopique on a étudié l'évolution des valeurs des résistances de contact en fonction de la force normale appliquée. À l'échelle microscopique des mesures corrélées entre la résistance de contact et force appliquée au contact ont été effectuées grâce à un AFM en mode conducteur. Un brevet à été déposé sur le procédé mis au point La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 UNIVERSITÉ DE MONTPELLIER II LABORATOIRE D’ÉLECTROTECHNIQUE THESE SOUTENUE PAR SÉBASTIEN FAUCHER Le 12 décembre 2003 MODÉLISATION QUASI - ANALYTIQUE DES COMPOSANTS PASSIFS HYBRIDES PLANAR PAR LA MÉTHODE DES LIGNES DE TRANSMISSION Jury : Président et rapporteur : Gérard Rojat. Examinateur : François Forest. Rapporteur : Jean Paul Ferrieux. Examinateur : Éric Laboure. Examinateur : Charles Joubert. Discipline : Électronique, optronique, et systèmes. Mots-clés / keywords : Modélisation analytique, capacité parasite, inductance parasite, composants passifs planar intégrés, lignes de transmission. Analytical modeling, capacitance, inductance, integrated passive planar components, transmission lines. Résumé : Après une description des structures passives planar intégrées et des objectifs liés à ces nouveaux composants, une méthode systématique, fondée sur l’analyse modale et permettant de décrire complètement le comportement de ces structures est donnée. Elle est ensuite appliquée à un filtre de sortie intégré pour lequel l’ensemble des interactions électromagnétiques sont décrites. Il s’agit notamment de déterminer les comportements magnétiques et électrostatiques mis en jeu au sein d’un empilement de couches conductrices ou au sein d’un bobinage planar. Les phénomènes dissipatifs sont également pris en compte. La modélisation est menée de manière quasianalytique. La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 23 Applications innovantes des plasmas hors équilibre L’élément plasma est de plus en plus fréquemment présent dans de nombreuses installations industrielles. Si la microélectronique a été la première, les secteurs utilisant des procédés plasmas se diversifient de plus en plus. L’industrie automobile, le bâtiment, l’agroalimentaire, le monde médical s’ouvrent progressivement à ces procédés. Des technologies en émergence, comme les nanotechnologies, en seront largement utilisatrices et induiront de nouveaux progrès et des performances accrues. Le réseau Novelect et Ecrin ont décidé de publier « Applications innovantes des plasmas hors équilibre », préparé par des experts, universitaires ou industriels. Ils abordent les traitements de surfaces, les dépôts pour la mécanique, pour les polymères et la microélectronique, la dépollution… à basse pression ou à pression atmosphérique. Puisqu’il s’agit d’applications, l’accent a été mis sur la propriété principale du plasma qui permet ces applications : le plasma considéré est un milieu hors d’équilibre, donc particulièrement réactif, aussi bien en son sein que par ses interactions avec les surfaces des objets. Ce guide s’adresse à la fois aux ingénieurs et techniciens de la grande industrie ou des PME, aux universitaires, chercheurs ou étudiants. Il ne se veut ni une encyclopédie, ni un cours, mais il souhaite mettre en lumière les principales propriétés des plasmas hors équilibre, les procédés de traitement, de gravure et de dépôt utilisant ces plasmas et les matériels associés et ensuite dresser un panorama représentatif des applications qui en découlent. Il souhaite être initiateur pour ceux qui ne connaissent pas les plasmas et incitateur pour ceux qui ne les utilisent pas encore. Prix public : 30 euros TTC Prix adhérent : 12 euros TTC ISBN : 2-912154-11-1 P o u r e n s a v o i r p l u s : h t t p : / / w w w. e c r i n . a s s o . f r 24 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 Appel à communication « La Lettre Électronique de Puissance » présente régulièrement les derniers acquis et les perspectives de l’électronique de puissance. Nous serons très heureux de publier des articles faisant état de réalisations « remarquables » dans ce domaine, aussi bien de la part d’universitaires que d’industriels. Notre objectif est de présenter un panorama aussi complet que possible de l’électronique de puissance française et européenne. La Lettre Électronique de puissance est adressée gratuitement aux membres du Club Ecrin Électronique de puissance / Conversion de l’énergie. Elle est aussi disponible par abonnement (voir, au dos de La Lettre, le bulletin d’abonnement et de commande au numéro). Contact : Bernard Hamonic Tél. : 01 42 79 50 91 - Fax : 01 42 79 50 99 [email protected] http://www.ecrin.asso.fr La lettre ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE Publication semestrielle Directeur de la publication : Christian Ngô Rédacteur en chef : Jean Bonal Coordination : François Costa Maquette : Céline Bouscarle Textes publiés sous la responsabilité des auteurs ECRIN - 32, boulevard de Vaugirard - 75015 Paris Téléphone : 01 42 79 51 00 - Fax : 01 42 79 50 99 [email protected] - http://www.ecrin.asso.fr N° ISSN 1278 - 3935 © juin 2004 La Lettre Électronique de puissance n°19 - juin 2004 25 La lettre ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE 2,numéros par an Abonnez-vous Je souhaite m’abonner pour un an (2 numéros) au tarif de 12 euros TTC Je souhaite commander au numéro n° ........ quantité : ...... au tarif de 8 euros TTC n° ........ quantité : ...... n° ........ quantité : ...... pour un montant total de.............................. Nom et prénom : .................................................................................................................................................. Fonction :.............................................................................................................................................................. Service ou Laboratoire :........................................................................................................................................ Organisme/Société : ............................................................................................................................................ Adresse : .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. Tél : ................................................ Fax :........................................ E-mail :........................................................ Désire recevoir une facture : OUI NON La livraison suivra le réglement de la commande Coordonnées bancaires d’ECRIN : Société Générale Paris Solférino - 21 rue Bellechasse - 75007 ParisAgence 30003- Guichet 03051 - Compte 00050049736 67 IBAN : FR76 30003 03051 00050049736 67 - BIC : SOGEFRPP ECRIN - 32, BOULEVARD DE VAUGIRARD 75015 PARIS TÉL : (33) 01 42 79 51 00 - FAX : (33) 01 42 79 50 99 - [email protected] - http://www.ecrin.asso.fr ASSOCIATION RÉGIE PAR LA LOI DU 1ER JUILLET 1901 - N°SIREN : 379 364 656 - N°SIRET : 379 364 656 00023
