Conversion électromécanique pour éoliennes

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La demande en électricité ne cesse de croître et l'énergie éolienne est considérée comme une forme d'énergie clé pour réduire l'impact environnemental de notre consommation tout en assurant cette croissance. Bien que le kWh éolien soit de plus en plus compétitif, il reste beaucoup à faire pour réduire ses coûts et c'est dans cette perspective que s'inscrit le projet de recherche proposé ici. Une éolienne est une technologie complexe qui fait intervenir de nombreux composants mécaniques et électriques. Étant donné qu'une éolienne tourne à très basse vitesse, il est assez fréquent de voir les constructeurs utiliser des engrenages mécaniques pour adapter ce régime à celui de l'alternateur, unité qui convertie l'énergie mécanique en énergie électrique. Cependant, ces composants mécaniques réduisent le rendement global de l'éolienne et doivent être entretenus. D'autres constructeurs ont plutôt adoptés la philosophie de concevoir l'alternateur de manière à se qu'il soit compatible avec les faibles vitesses de révolutions des pales. On qualifie ce type d'éolienne à attaque directe. On évite ainsi l'utilisation de la plupart des composants mécaniques ce qui améliore le rendement et simplifie la structure de l'éolienne donc de l'entretien. Or, pour parvenir à des puissances de 2 MW, l'alternateur d'une éolienne sans engrenage devrait avoir un diamètre de plus de 5 mètres. En conséquence, l'objectif à long terme de la recherche est la réduction des coûts de l'énergie éolienne et plus spécifiquement des coûts, masse et volume des alternateurs/convertisseurs pour éoliennes à attaque directe par l'utilisation de topologies de machines à aimants à flux transverse et par l'utilisation de nouvelles approches de convertisseurs électroniques. Pour y arriver l'équipe entend : 1) construire 2 prototypes d'alternateur à flux transverse à stator hybride, les installer dans deux éoliennes et les mettre à l'essai en conditions réelles; 2) simplifier la fabrication par le brasage de pièces magnétiques; 3) développer un modèle raffiné de pertes magnétiques; 4) construire un redresseur à diode assisté en commutation et le mettre à l'essai dans une éolienne et 5) réduire le couple de détente des alternateurs à flux transverse pour améliorer le démarrage des éoliennes par vents faibles.