Où docteurs et entreprises se rencontrent
Menu
Connexion

Vous avez déjà un compte ?

Nouvel utilisateur ?

PostDoc position: Implementating a test bench for electrical motor windings analysis / Mise en œuvre d’un banc de caractérisation de bobinages de moteurs électriques

ABG-102227 Emploi Niveau d'expérience indifférent
10/01/2022 CDD 12 Mois > 35 et < 45 K€ brut annuel
SIAME EPHT - E2S UPPA
Pau - Nouvelle Aquitaine - France
Sciences de l’ingénieur
  • Electronique
  • Energie
Bobinages, isolants, machines électriques, alimentation, pilotage, dégradation
28/02/2022
Recherche et Développement

Employeur

Dans le cadre d’un projet de recherche, une collaboration a été initiée entre le laboratoire public des Sciences pour l'Ingénieur Appliquées à la Mécanique et au Génie Electrique (SIAME) de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA)et les sociétés BNCE et NOVATEM (actionnariat commun). Ces dernières travaillent sur la conception et la fabrication de motorisations électriques à très haute performance pour des domaines d’applications variés.

Le projet actuel porte sur le développement d’un procédé de réalisation de stator à bobinages spécifiques. En rupture avec les technologies classiques à bobines élémentaires, ce procédé permettra d’améliorer conjointement les performances massiques et énergétiques des moteurs ou générateurs électriques, ainsi que leur niveau de fiabilité et de disponibilité.

Le(la) post-doctorant(e) fera partie de l’équipe Procédés Haute Tension (PHT) du SIAME localisée à Pau (64).

 

As part of a research project, a collaboration was initiated between the public laboratory of Sciences for Engineering Applied to Mechanics and Electrical Engineering (SIAME) of the University of Pau and the Pays de l'Adour (UPPA) and the BNCE and NOVATEM companies (common shareholding). The latter both work on the design and manufacture of high-performance electrical motors for application various fields.

The current project focuses on the development of a new process for producing stators with specific windings. Innovating compared to conventional elementary coil technologies, this process will jointly improve the mass and energy performance of electrical motors or generators, as well as their reliability level and availability.

The post-doctoral fellow will be part of the High Voltage Processes (PHT) team of SIAME located in Pau (64).

Poste et missions

Des travaux antérieurs au sein du laboratoire ont permis de développer un banc basé sur un convertisseur de puissance utilisant des composants grand Gap (MOSFET SiC) et d’utiliser ce système pour piloter des cycles de vieillissement avec une grande flexibilité tout en surveillant l’évolution des paramètres et des performances au cours du temps.

La première partie du travail proposé sera de prendre en main ce banc, pour le rendre opérationnel et de l’adapter aux nouveaux critères de fonctionnement recherchés. Ces travaux concerneront la partie contrôle commande et la partie conversion de puissance. Ils devront aboutir à la définition complète des paramètres à utiliser (tensions, courants, fréquences, températures) pour mener à bien nos plans d'expériences.

Une deuxième étape consistera ensuite à sélectionner les critères d’excitations électriques et la liste des données physiques et électriques à surveiller et à acquérir pour pouvoir effectuer des campagnes de caractérisions des différents effets du vieillissement sur les bobinages. La mise en œuvre expérimentale de ces acquisitions se fera par l’adaptation des moyens de mesures existants : sondes de tensions, sondes de courant, antennes de champ magnétiques et par la mise en œuvre potentielle de nouveaux moyens complémentaires ou à développer. La faisabilité de l'intégration in situ de capteurs non-intrusifs, tels que des antennes de champs électrique/magnétiques pourra être envisagée pour améliorer le diagnostic. Des propositions en ce sens seront attendus par le(la) candidat(e), afin de pouvoir réaliser des analyses fréquentielles larges bande (paramètres S, spectres de phase et d'amplitudes) les plus pertinentes possibles.

La troisième partie du sujet consistera à réaliser effectivement plusieurs campagnes d’essais afin d’acquérir les données et de finaliser la méthodologie pour les stocker, les mettre en forme et leur appliquer des algorithmes permettant d'analyser et d’interpréter les variations des grandeurs électriques et physiques liées à la dégradation du système et des bobinages durant le vieillissement. Ces techniques seront basées sur l'analyse spectrale et temporelle des formes d'ondes, des variations d'impédances suivant la fréquence et la température, et sur d'autres indicateurs statistiques éventuels à finaliser et/ou à développer. 

Previous work in the laboratory made it possible to develop a new bench based on a power converter architecture using wide Gap semiconductors (SiC MOSFETs) and to use this system to control aging cycles with great flexibility while monitoring the parameters evolution and performance over time.

The first part of the proposed work will be to take charge of this bench, to make it operational and to adapt it to the new desired operating criteria. This work will apply to the control command part and to the power conversion part. It should lead to the complete definition of the parameters to be used (voltages, currents, frequencies, temperatures) to carry out our experimental designs.

A second step will then consist in selecting the electrical excitation criteria and the list of physical and electrical data to be monitored and acquired in order to be able to carry out characterization campaigns dedicated to the various effects of aging on the windings. The experimental implementation of these acquisitions will be done by adapting existing measurements means: voltage probes, current probes, magnetic field antennas and by the possible implementation of new additional means to be developed. The feasibility of in situ integration of non-intrusive sensors, such as electric / magnetic field antennas will be considered to improve the diagnosis. Proposals in this direction will be awaited by the candidate, in order to be able to carry out broadband frequency analyzes (S parameters, phase and amplitude spectra) as relevant as possible.

The third part of the topic will consist in effectively carrying out several test campaigns in order to acquire the data and to finalize the methodology, to store them, to format them and to apply algorithms in order to analyze and interpret the variations of the electrical and physical quantities related to the degradation of the system and windings during their aging process. These techniques will be based on the spectral and temporal analysis of waveforms, variations in impedances according to frequency and temperature, and on other possible statistical indicators to be finalized and / or developed.

Mobilité géographique :

Pas de déplacement

Télétravail :

Occasionnel

Prise de fonction :

14/03/2022

Profil

Le présent projet, à caractère fortement expérimental et multiphysique, a pour but de lever les verrous technologiques et méthodologiques propres à la conception des bobinages de nouvelle génération devant être adaptés aux convertisseurs actuels à semiconducteurs Grand-gap. Le POST-DOC sera en complémentarité, avec les travaux de thèse du doctorant, sur les études et le développement des méthodes numériques (simulations) et expérimentales de mise au point de ces nouveaux bobinages.

Le(la) candidat(e), par son parcours initial et ses travaux de doctorat, devra correspondre à une ou idéalement plusieurs de ces compétences pour aborder au mieux ce sujet couvrant différents domaines du génie électrique et de la physique :

  • Connaissances de base en électronique, électricité et électromagnétisme appliquée.
  • Compétences en instrumentation et caractérisation des machines électriques : convertisseurs, bobinages, drivers, commandes.
  • Compétences en contrôle commande et pilotage via FPGA.
  • Connaissances approfondies en électronique de puissance, électronique HF, Compatibilité Electromagnétique des Circuits passifs et actif, matériaux conducteurs et diélectriques pour l'électrotechnique.
  • Compétences simulations 3D électromagnétiques et multiphysiques (Champs EM, Thermique, Mécanique), et en modélisation des circuits électroniques (SPICE).

 

The present project, of highly experimental and multiphysical nature, aims to remove the technological and methodological obstacles related to the design of new generation windings to be adapted to current converters with large-gap semiconductors. The POST-DOC will also complement the doctoral student's thesis work on the studies and development of numerical (simulations) and experimental methods for the improvement of these new coils.

The candidate, through his initial background and his doctoral work, must correspond to one or ideally several of these skills to best tackle this subject covering different areas of electrical engineering and physics:

• Basic knowledge of electronics, electricity and applied electromagnetism.

• Skills in instrumentation and characterization of electrical machines: converters, windings, drivers, controls.

• Skills in control systems and driving using FPGA.

• In-depth knowledge of power electronics, HF electronics, Electromagnetic compatibility of passive and active circuits, conductive and dielectric materials for electrical engineering.

• Competences in electromagnetic and multiphysics 3D simulations (EM fields, Thermal, Mechanics), and in electronic circuit modeling (SPICE).

Partager via
Postuler
Fermer

Vous avez déjà un compte ?

Nouvel utilisateur ?