Dissertations / Theses: 'Feu de forte puissance'

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Délémontey, Bertrand. "Contribution à la commande des entraînements asynchrones de forte puissance : application au problème de traction." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL154N.

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Abstract:

L’objectif de ce travail est l'étude de la commande découplée du flux et du couple pour des machines asynchrones de forte puissance. Celle-ci concerne l'ensemble alimentation-machine-charge. Des problèmes spécifiques apparaissent dus à la forte puissance et à la configuration de l'alimentation: découplage flux-couple, instabilité de la chaîne complète. Notre travail porte tout d'abord sur l'étude théorique de la commande découplée du flux et du couple: un découplage prenant en compte les constantes de temps naturelles du moteur a été obtenu. Puis, après avoir mis en évidence de manière théorique les problèmes d'instabilité constatés expérimentalement, nous montrons que l'on ne peut à la fois assurer le découplage couple/flux et la stabilisation. Une solution de compromis a été trouvée par une technique de stabilisation prenant en compte le filtre d'entrée. Diverses commandes lui ont été associées dont une commande de type H2, assurant des résultats satisfaisants sur toute la plage de vitesse ou cette commande peut être mise en œuvre. L’ensemble de la commande a été implanté sur une carte industrielle et testé expérimentalement sur un banc de 300 kW. Cette étude a été réalisée en collaboration avec la société GEC ALSTHOM TRANSPORT dans le cadre général de la conception de chaines de traction asynchrone pour le TGV de nouvelle génération

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Fayad, Jacky. "Études numériques des feux extrêmes." Electronic Thesis or Diss., Corte, 2023. http://www.theses.fr/2023CORT0015.

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Abstract:

Les feux extrêmes sont des feux caractérisés par une forte puissance et une vitesse de propagation élevée qui rendent les moyens de lutte impuissants. Ces phénomènes entraînent une augmentation des dégâts et du nombre de décès civils et opérationnels, et perturbent les écosystèmes ainsi que nos sociétés. Il existe plusieurs types de feux extrêmes, dont les feux de forte puissance qui sont l’objet de cette thèse. Ce type de feux constitue un réel risque, étant donné l’augmentation de sa fréquence et son impact dans le monde entier. Par conséquent, l’évaluation des conditions de propagation qui peuvent déclencher un feu de forte puissance, s’avère très utile dans le but d’anticiper ces phénomènes. De plus, l’étude du comportement d’un feu de forte puissance (vitesse de propagation, intensité et impact) est susceptible de fournir des renseignements aux opérationnels en phase de lutte. L’objectif principal de cette thèse est d’étudier la propagation des feux de forte puissance à l’aide des feux expérimentaux réalisés à l’échelle du terrain sur du maquis Corse « Genista salzmannii ». Ces expériences ont été menées lors des deux saisons (hiver et automne), dans deux régions différentes de l’Île (Nord-Ouest et Sud-Ouest de la Corse), selon un protocole expérimental et des techniques qui permettent d’évaluer la dynamique et l’impact de ces feux. À la suite des expériences, des études numériques ont été menées à l’aide des codes physiques complets FireStar2D et 3D, basés sur une approche multiphasique, afin de tester la pertinence de ces modèles de propagation dans la prédiction du comportement des feux expérimentaux de forte puissance. Les différents résultats numériques obtenus pour les trois configurations choisies, ont montré une bonne adéquation avec les résultats expérimentaux. Ceci montre que ces modèles peuvent être utilisés pour étudier d’autres configurations sans avoir forcément recours aux expériences. Les campagnes de feux réalisées étaient représentatives des feux de forte puissance, qui ont eu lieu malgré des conditions marginales de propagation dues à des vitesses de vent faibles, des teneurs en eau du combustible ainsi que des humidités relatives de l’air élevées. Ces expériences pourront également fournir des observations détaillées, utiles pour améliorer la modélisation. Ceci représente une avancée significative, étant donné la complexité et les difficultés de la mise en œuvre des expériences sur le terrain. La deuxième partie de la thèse a porté sur une étude numérique d’un « cas critique » d’un feu de forte puissance. Ce feu a été étudié suivant plusieurs approches : empiriques, physiques complètes et simplifiées. En particulier, FireStar2D et 3D et le modèle physique simplifié de Balbi ont été mis en œuvre. Plusieurs paramètres ont ainsi été évalués par les différentes approches, dont la vitesse de propagation, l’intensité du front de flammes, la géométrie du front et de la flamme (longueur et inclinaison). L’objet principal de cette étude, était non seulement d’évaluer le comportement mais surtout l’impact de ce feu de forte puissance sur deux cibles : un corps humain et un bâtiment de quatre étages. Cela a permis d’établir des corrélations qui lient les flux de chaleur totaux reçus par les cibles en fonction de leur position du front de feu. L’objectif était d’évaluer la distance de sécurité autour des interfaces forêt-habitat, en considérant la valeur maximale tolérable du flux de chaleur thermique, qui peut être reçu par la cible sans causer de dommages. . Les distances de sécurité évaluées à l'aide de cette méthodologie, pour un pompier et un bâtiment, sont inférieures à 50 mètres. Ceci confirme, pour cette configuration, l'efficacité de la valeur de la distance de sécurité autour des habitations, fixée par les experts opérationnels et supposée égale à un minimum de 50 m en France
Extreme fires are characterized by their high intensity and rate of spread, which overwhelm firefighting resources. These phenomena result in increased damage, civilian and operational fatalities and disruption to ecosystems, human life and the economy. There are several types of extreme fires, including high-intensity fires, which are the main subject of this thesis. This type of fire presents a real risk, given the increase in its frequency and scale throughout the world. Consequently, it is very useful to assess the conditions of propagation that can trigger a high- intensity fire in order to be able to anticipate these phenomena. In addition, studying the behavior of a high-intensity fire (rate of spread, intensity and impact) can provide information to operational staff during the firefighting phase. The main aim of this thesis is to study the propagation of high-intensity fires by means of experimental fires carried out on a field scale on Corsican shrub species named 'Genista salzmannii'. These experiments were carried out during two periods (winter and autumn), in two different regions: North-West and South-West of Corsica, using an experimental protocol and technologies that make it possible to assess the dynamic and impact of these fires. Following the experiments, numerical studies were carried out using fully physical fire models based on a multiphase formulation, FireStar2D and 3D, in order to test the relevance of these propagation models in predicting the behavior of these experimental fires. The different numerical results obtained for the three terrain configurations chosen were in agreement with the experimental results. This shows that these models can be used to study other configurations without necessarily having to resort to experiments. The fire campaigns carried out were representative of high-intensity fires that occurred despite marginal propagation conditions related to low wind speeds, high fuel moisture content and relative air humidity. These experiments can also provide detailed observations, as well as input data that can be used in modelling, given that carrying out such experiments is not easy and is always subject to difficulties and constraints. The second part of the research focused on a numerical study of a "critical case" of a high- intensity fire. This fire was studied using several empirical approaches, fully physical models found in the literature, in particular FireStar2D and 3D and the simplified physical Balbi model. Several parameters were evaluated using the different approaches, including the rate of spread, the intensity of the flame front, the geometry of the front and of the flame (length and tilting). The main aim of this study was to assess not only the behavior but also the impact of this high-intensity fire on two different targets: the human body and a four level building. This made it possible to establish correlations between the total heat fluxes received by the targets as a function of their position in front of the fire. The aim was to assess the safety distance around wildland urban interfaces by considering the maximum tolerable value of thermal heat flux that can be received by the target without causing damage. The safety distances assessed using this methodology, for a firefighter and a building, are less than 50 meters. This confirms, for this configuration, the effectiveness of the value of the safety distance around buildings, set by operational experts and assumed to be equal to a minimum of 50 m in France

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DEAGOSTINI, JULIEN. "Modelisation et simulation d'une base compacte forte puissance." Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066284.

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Abstract:

Ce document presente le developpement d'un code numerique base sur la methode des moments et son application a la simulation d'une base compacte microondes forte puissance. La premiere partie decrit le formalisme employe pour simuler la diffraction par des structures metalliques parfaitement conductrices et dielectriques, ainsi que leur implementation dans le cadre d'une methode des moments. La seconde partie presente differentes extensions de la methode permettant d'integrer des alimentations guidees, ainsi qu'un formalisme optique physique afin de traiter des objets de grande taille, tels des reflecteurs paraboliques. On presente egalement differentes applications.

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PERES, GILLES. "Propagation d'impulsions micro-ondes de forte puissance dans l'atmosphere." Toulouse 3, 1998. http://www.theses.fr/1998TOU30121.

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Abstract:

Nous presentons dans cette these, une etude theorique et numerique de la propagation d'impulsions micro-ondes de forte puissance dans l'atmosphere, en presence d'objets metalliques ou dielectriques de forme quelconque. Le but principal de cette etude est de definir des seuils de claquage dans l'air afin de minimiser l'absorption que subit l'onde lors de sa propagation, par ionisation du milieu et dissipation de l'energie electronique avec les molecules d'air. Cette these comprend deux parties. Une premiere partie dans laquelle nous etablissons differents modeles physiques et des methodes numeriques (1d) de propagation, permettant d'evaluer en fonction des parametres caracteristiques de l'onde (amplitude, frequence, duree etc. ) la quantite d'energie transmise sur une distance donnee. Ces modeles consistent en une resolution couplee des equations de maxwell et des equations de transport de particules. Nous avons choisi de representer les phenomenes de transport a l'aide de methodes fluides qui, bien que legerement moins precises que les methodes cinetiques, conduisent a des temps de calcul beaucoup plus courts. Nous etudions en particulier le cas des basses altitudes ou la propagation d'une impulsion micro-onde peut conduire a la formation de plasmas de petites dimensions, localises autour d'un electron germe : les plasmoides. La deuxieme partie de cette these concerne l'interaction d'une impulsion micro-onde avec un objet present dans l'atmosphere. Nous avons voulu traiter dans ce travail, des objets de forme quelconque. Cette contrainte nous a impose la resolution complete des equations de maxwell en trois dimensions. Une partie importante est donc consacree au traitement numerique des equations de maxwell. Nous avons choisi comme methode de resolution, une methode de volumes finis dans un maillage non structure tetraedrique permettant une description precise d'objets complexes. Nous limitons dans ce travail, le fonctionnement du modele au cas des basses altitudes afin de simplifier la description numerique du plasma atmospherique. Nous montrons alors comment, sous certaines conditions, une onde dont le champ initial se situe en dessous du seuil de claquage peut malgre tout produire un claquage local aux endroits ou le champ subit des renforcements autour de l'objet.

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Nadeau, Marie-christine. "Oscillateurs picosecondes de forte puissance moyenne à faibles bruits." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14137/document.

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Abstract:

Pour des applications médicales ou en histoire de l'art, un système compact de production de rayonnement X monochromatique à haut flux par effet Compton nécessite de disposer d’une source laser impulsionnelle de forte puissance moyenne avec des durées de quelques picosecondes. Pour atteindre un haut flux de rayonnement X, le laser devra être injecté dans une cavité Fabry-Perot de haute finesse afin d’atteindre les puissances laser moyennes requises. Par conséquent, le laser devra avoir une bonne qualité de mode et de faibles bruits. Afin d’atteindre ces objectifs, nous avons étudié la réalisation d’oscillateurs à blocage de modes passif délivrant des puissances moyennes de plus de 10 W avec des impulsions d’une durée entre 10 et 20 ps. Au cours de ce travail, deux oscillateurs de haute puissance moyenne ont été conçus et réalisés : l’un à pompage radial avec Nd:YAG comme milieu de gain et l’autre à pompage longitudinal avec comme milieu de gain Nd:YVO4. Le développement du second oscillateur a donné lieu à une étude expérimentale de la réduction de la durée des impulsions qui nous permet d’ajuster la durée entre 46 ps et 12 ps en régime de blocage de modes passif. Les résultats expérimentaux ont été expliqués à l’aide d’une simulation numérique et une solution analytique a été trouvée pour prédire la durée des impulsions. Enfin, une étude des caractéristiques des bruits de l’oscillateur Nd:YVO4 a été réalisée. Ces mesures ont permis de mettre en évidence qu’un oscillateur de forte puissance moyenne a les capacités pour être aussi peu bruyant que des oscillateurs de faible puissance et à faibles bruits. En résumé nous avons développé un oscillateur puissant (20W), à une longueur d’onde de 1064 nm, avec des durées d’impulsions courtes (15 ps), une bonne qualité de faisceau (M2<1,2) et de faibles bruits (gigue temporelle <1,2 ps RMS 100Hz-1MHz non asservi). Par conséquent, notre oscillateur puissant est un excellent candidat pour faire partie de la machine compacte de rayonnement X monochromatique et à haut flux
For medical or cultural heritage applications, a compact, monochromatic, Compton x-ray source system needs a powerful, few picosecond laser source. To obtain high-x-ray-flux, the laser should be coupled to a high-finesse Fabry-Perot cavity to reach the required laser power. Therefore, the laser should have a good beam quality and low noises. In order to reach theses requirements, we have studied passive mode-locking oscillators delivering more than 10 W average power and between 10 and 20 ps pulse duration.Two high-power oscillators have been designed and implemented: a side-pumped Nd:YAG and an end-pumped Nd:YVO4 oscillator. With the second oscillator, we have studied the experimental reduction of pulse duration. We obtained a decrease from 46 ps to 12 ps in the continuous-wave mode-locked regime. Those experimental results have been explained by a numerical simulation and furthermore, we have developed an analytical solution to predict the pulse duration of such oscillator. Finally, we studied the noise characteristics of the Nd:YVO4 oscillator. Our measurements have shown that a high-power oscillator might be as low-noise as other low-power, low-noise oscillators. In conclusion, we have developed a powerful (20W), 1064nm-wavelength, short-pulses (15ps), good-beam-quality (M2<1.2) and low-noise free-running oscillator (timing jitter <1.2 ps RMS 100Hz-1MHz). Therefore, our high-power oscillator is an excellent candidate to be part of a compact, high-flux, monochromatic x-ray source

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Gonzalez, Jean-Jacques. "Modélisation d'un arc transféré de forte puissance (1 méga-watt)." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30007.

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Abstract:

Nous presentons une modelisation d'un arc souffle de grande puissance (1 mega-watt). Les dimensions du dispositif et l'influence de certains phenomenes nous ont conduit a decouper notre domaine de discretisation en trois parties. Une premiere zone est gainee, la deuxieme evolue en jet libre et la troisieme est la zone anodique. Les deux premieres parties resolvent un probleme de couche limite, la troisieme de conditions aux limites. Le jet de plasma debouchant a l'air libre cree un entrainement de gaz et le debit total est analogue a celui des jets froids. Dans d'autres conditions experimentales on a etudie l'influence d'une injection secondaire a la sortie de la zone gainee. Pour le traitement du rayonnement on considere un coefficient d'absorption constante sur une bande de frequence, nous avons etudie l'influence du nombre de bande. La troisieme, la zone anodique utilise les algorithmes de patankar. Nous avons montre l'influence de grandeurs physiques (intensite, debit, vortex) et geometriques (nombre de point, etendue du domaine) sur les champs de vitesse et de temperature dans un arc brulant dans l'air. Nous donnons aussi au cours de ce travail, les bilans d'energie transferee a la paroi de la partie amont gainee. Le transfert d'energie a l'anode a fait l'objet du dernier chapitre. Les vapeurs de fer issues de l'anode influencent les proprietes du plasma; en particulier la puissance rayonnee par le plasma est fonction de la temperature, de la concentration de vapeur metallique et de l'epaisseur de plasma. La presence des vapeurs pour cet arc libre de 1,3 cm brulant dans l'argon pour une intensite de 200 a ajoute pres de 20% de perte d'energie supplementaire par rayonnement au niveau de la colonne. L'influence des vapeurs de fer sur l'energie transferee a l'anode est mise en evidence

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Bendaas, Mohamed Lokmane. "Disponibilité et optimisation de générateurs à induction de forte puissance." Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG0106.

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Abstract:

Le chauffage par induction a toujours été un domaine d'application privilégié de l'électronique de puissance. Il sert de support à des nombreuses recherches tant pour les aspects de structure des convertisseurs, que pour les composants et fonctions interrupteurs et les stratégies de commande. Les travaux réalisés dans ce mémoire portent sur la viabilisation de ce type de dispositif et sur l'utilisation optimale du générateur. Le premier chapitre situe les principales structures de convertisseurs employées dans le domaine de l'induction avec la description des commandes usuelles des interrupteurs. Le deuxième chapitre est axé sur la viabilisation du générateur. Il s'agit, d'une part d'analyser le démarrage afin d'assurer ce dernier dans les meilleures conditions et d'autre part de proposer des solutions pour une mise en puissance sûre. La troisième partie est consacrée et l'amélioration de la disponibilité de ce type de dispositif : il s'agit d'alimenter, à partir d'un seul générateur plusieurs inducteur et ceci soit de façon séquentielle, soit de façon simultanée. La dernière partie est consacrée à la modélisation de la structure retenue. Le convertisseur est modélisé par la méthode du schéma équivalent moyen associé à une approche statique au premier harmonique. Cette modélisation a été étendue au régime dynamique afin de rendre compte des prédomines liés au circuit résonant

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Khezzar, Abdelmalek. "Filtrage actif du couple de machines électriques de forte puissance." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL135N.

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Abstract:

L’interaction des harmoniques de courants avec les f. E. M. De la machine est la cause principale de l'existence des composantes pulsatoires dans le couple électromagnétique. Dans le domaine des fortes puissances, il est difficile de faire appel à des techniques de modulation sans avoir recours à des solutions couteuses. À partir du rappel des caractéristiques des principales associations convertisseur-machine de fortes puissances, on a montré qu'il était difficile d'obtenir des ondulations inferieures en valeur relative à 10 %. Pour cela, on a proposé de considérer séparément le problème de l'alimentation de celui de la pollution harmonique à l'entrée de la machine. On associe pour cela avec le convertisseur d'alimentation un filtre actif, dont le rôle est de supprimer les imperfections de l'alimentation et d'assurer la qualité du couple. Une étude de principe des différentes possibilités d'associations convertisseur d'alimentation-filtre actif a été d'abord présentée. De cette étude les notions importantes quant aux possibilités de filtrage actif des ondulations de couple ont été établies et ont montré l'intérêt du filtrage en tension du courant issu d'un commutateur de courant. La machine double étoile alimentée en courant possède l'avantage d'éliminer les harmoniques de couple de rang 6k avec k impair et offre des possibilités intéressantes de redondance. Ceci a permis d'optimiser le dimensionnement et l'utilisation du filtre actif. Enfin, la subdivision des harmoniques de courant en termes actifs et réactifs a conduit à un gain important au niveau du dimensionnement du filtre actif.

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Lago, Laure. "Amplification fibrée de forte énergie pour les lasers de puissance." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10137/document.

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Abstract:

Ces travaux concernent le développement d’un amplificateur à fibre optique souple, microstructurée, double-gaine, dopée ytterbium (Yb), et monomode à large coeur, dans la gamme d’impulsion nanoseconde, multi-kiloHertz et milliJoule, pour l’injection de chaînes lasers de puissance. L’architecture amplificatrice est mise en oeuvre dans une configuration MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) à plusieurs étages. Un modèle numérique de l’amplification sur fibre double-gaine dopée Yb, incluant l’émission spontanée amplifiée, a été développé pour étudier le comportement de ce type d’amplificateur fibré et procéder au dimensionnement du dispositif expérimental. Afin de s’affranchir du processus de saturation par le gain, un algorithme de contre-réaction permettant de déterminer numériquement la forme temporelle optimale a été associé au modèle. Nous avons obtenu des résultats expérimentaux en bon accord avec les simulations numériques, et avec les performances suivantes : une énergie de 0.5 mJ par impulsion à une fréquence de répétition dans la gamme de 1 kHz à 10 kHz, sur des impulsions à spectre étroit centré à la longueur d’onde 1053 nm, à profil temporel super-gaussien d’ordre 20 de durée 10 ns, avec un rapport signal-sur-bruit optique supérieur à 50 dB et un taux de maintien de la polarisation à 20 dB. Le profil spatial en sortie de système est monomode (M²=1.1). Ce dispositif peut également délivrer des énergies jusqu’à 1.5 mJ. Nous avons ensuite mis à profit ces performances pour l’amplification d’impulsions à dérive de fréquence, et avons obtenu une énergie par impulsion de 0.7 mJ sur une durée de 570 fs, à une fréquence de répétition de 10 kHz
This work concerns the development of a double-clad ytterbium-doped single-mode microstructured flexible fiber-based amplifier, in the nanosecond, multi-kiloHertz and milliJoule regime, for large-scale laser facilities seeding. We have used a multi-stage master oscillator power amplifier fibered architecture. A numerical model of ytterbium-doped double-clad fiber-based amplification, including amplified spontaneous emission, was developed in order to study the behaviour of such amplifier and to correctly design the experimental set-up. This model was completed by a feed-back algorithm to numerically predict the optimal temporal shape to compensate the gain saturation process. We demonstrated experimental results in good agreement with numerical simulations, with the following performances: 0.5 mJ pulse energy, at a frequency repetition from 1 kHz to 10 kHz, with a narrow bandwidth spectrum centred at 1053 nm wavelength, with 10 ns pulse duration on a perfect super-Gaussian temporal profile, an optical signal-to-noise ratio better than 50 dB and a polarization extinction ratio of 20 dB. We checked that the beam quality was diffraction limited, with an M² measurement of 1.1. Moreover, the system can deliver energies up to 1.5 mJ. Then, we took the advantage of such results to amplify chirped pulses. We demonstrated 0.7 mJ pulse energy, with 570 fs duration at 10 kHz repetition frequency

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Chevrel-Fraux, Cyril. "Modélisation de transmissions de forte puissance : Prise en compte d'amortissements variables." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI008.

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Abstract:

Travaux de thèse sont issus d’une collaboration entre la société Naval Group (anciennement DCNS) et le laboratoire du LaMCoS de l’INSA de Lyon. Dans le milieu de la propulsion navale, les transmissions par engrenages qui assurent le lien entre le moteur et l’hélice, transmettent des couples importants. Pour transmettre ces couples, les mobiles peuvent avoir de grandes dimensions (plus de deux mètres de diamètre). Pour des raisons de gains de masse, des trous ou des cavités sont généralement introduits dans le corps de la roue. L’ajout de ces alésages réduit sa masse mais augmente également sa flexibilité, ce qui peut la rendre plus apte à vibrer. Pour réduire les vibrations générées par l’engrènement sans augmenter sa masse, de nombreux travaux portent sur l’utilisation de corrections de profil et d’hélice. Une solution alternative, présentée ici, consiste à remplir le corps de la roue à l’aide d’un matériau qui peut jouer le rôle d’un amortisseur passif. Au cours de cette thèse, un modèle d’engrènement hybride a été utilisé. Dans le modèle d’engrènement à paramètres concentrés initial, les mobiles sont introduits à l’aide de disques rigides ou d’éléments de poutre de Timoshenko. Les contributions des paliers et du carter sont prises en compte via l’utilisation de paramètres concentrés. Le modèle a été adapté pour permettre l’introduction d’un modèle éléments finis de roue condensé à l’aide de méthodes de sous-structuration. La raideur d’engrènement est calculée à chaque pas de temps en fonction des conditions de contact et dans l’hypothèse de la décomposition des lignes de contact en tranches minces. Lors de la condensation du modèle éléments finis, des noeuds maîtres sont introduits dans le corps de la roue pour interagir avec le matériau de remplissage. Le matériau est supposé élastoplastique et est introduit sous la forme de paramètres concentrés. Une masse ponctuelle est positionnée au centre de chaque cavité et elle est connectée aux voiles de la roue à l’aide système de Masing. Deux interfaces successives sont utilisées lors de l’introduction du matériau de remplissage, la première intervient lors de la définition des noeuds maîtres et la deuxième lors de l’introduction du matériau pour annuler le travail des raideurs additionnelles suivant les mouvements de corps solides. Le modèle est ensuite partiellement validé numériquement. L’intérêt est porté à la fois au niveau comportement statique et dynamique à la denture, et au niveau du comportement non linéaire du matériau de remplissage. Des études à vitesses fixes ou sur des balayages en vitesse sont ensuite réalisées pour étudier les effets dissipatifs liés à l’ajout d’un matériau de remplissage. L’influence des propriétés de celui-ci, de la géométrie de la roue et des niveaux d’excitation sur le comportement dynamique de la transmission sont ensuite étudiés
This work is included in a PhD thesis in partnership between the society Naval Group and the LaMCoS laboratory at the INSA Lyon engineering school. In the naval propulsion domain, the engine is linked propeller using the gear transmission which can transmit an important torque. As a result, gears can have an important dimension, and a wheel may have a diameter of more than two meters. In order to get lighter wheel, holes and cavities can be manufactured in the body of the wheel. These cavities reduce the mass of the wheel, but it also increases its flexibility and it can generate more vibrations. To reduce vibrations without increase the gear mass, many works studied the helical and tooth profile modifications. The work is aimed to study another approach with the introduction of a filling material which can have dissipative properties in the body of the wheel in order to have a passive damper. In this work, a hybrid gear model has been used. In the initial model, the gear is a lumped parameters model, shafts are introduced with Timoshenko beams and gears are assumed to be rigid disks. Contributions of housing and bearings are introduced with lumped parameters. The model has been modified in order to introduce a condensed FE model, obtained with sub-structuring methods. The mesh stiffness is computed the thin-slice approach. During the sub-structuring step, master nodes are introduced in the body of the wheel in order to interact with the filling material. The filling material is supposed to have an elastoplastic behaviour, and it is introduced using lumped parameters. A central mass is introduced at the centre of each cavities and it is connected to webs using Masing systems. Two interfaces are used during the introduction of the filling material. The first one is used during the master nodes definition, and the second one is aimed to remove the deformation work of additional filling material during rigid body displacements. Then, the model has been validated using numerical comparisons. Output values of interest like tooth contact static and dynamic behaviour, and the non-linear behaviour of the filling material have been studied. Then, studies on a range of speed or at a single speed have been realized in order to study the dissipative effects due to the introduction of the filling material. The influence of filling material properties, gear wheel geometry, and amplitude of excitations on the gear transmission dynamic behaviour have been studied

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Benmeziane, Karim. "Etude d'une source ECR d'ions H- pour accélérateurs de forte puissance." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112041.

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Abstract:

Après une revue des différentes sources d'ions H-ainsi que des méthodes permettant l'amélioration de leur production, la première parti de cette thèse est consacrée à l'étude et la caractérisation de la source ECR. Nous tentons d'expliquer les raisons du faible courant d'ions H-produit par cette source (5 [mu]A). La principale raison est le fort couplage entre les électrons et l'onde HF conduisant à un chauffage donc à une énergie électronique trop importante. A l'issue de ce diagnostic, il a été décidé d'utiliser la source ECR comme source primaire d'électrons destinés à être injectés dans une seconde enceinte. Deux études théorique (PIC-MCC 2D-fluide) et expérimentale sont alors effectuées sur le développement de cette source " hybride ". Le code de calcul aide à la compréhension des phénomènes physiques se produisant dans la source. Une énergie d'injection optimale à 40 eV ainsi qu'une distance d'interaction efficace des électrons avec le plasma d'environ 3 cm ont notamment été mises en évidence. Sachant qu'il est très difficile de transporter un faisceau intense d'électrons de faible énergie, nous avons choisi de séparer la chambre plasma par une grille polarisable. Une vérification expérimentale d'une distance efficace comprise entre 2 et 3 cm a été faite ainsi qu'une nette amélioration du courant extrait. Certaines des méthodes supposées accroître les performances de la source ont été essayées avec plus ou moins de succès, d'autres ont volontairement été mises de coté. Au bout du compte, le courant d'ions H- a gagné un facteur 300 depuis la mesure des premiers ions négatifs; il est passé de 5 [mu]A à 1,4 mA. La source offre ainsi un fort potentiel d'évolution
After a review on the H- ion source and methods allowing the enhancement of their production, the first part of this thesis is dedicated to the ECR ion source diagnostic. We explain the reason why the H- current is so low with such sources (5[mu]A). It is manly due high energy electrons created by a very efficient coupling between the microwave and the electrons. So, it has been decided to use the ECR ion source not as an H- ion source but as an electron provider to inject into a separated chamber. Theoretical and experimental investigations have been done. Then, a hybrid PIC 2D MCC 3D fluid code has been developed. Its aim is to study the effect of an electron injection into a cylindrical gas chamber. Many results have been brought as well as the best injected energy and the electron penetration length efficiency. Thus, an injection of 40 eV electron beam in a length of 3 cm seems to be the most efficiency. This last point has been observed in the experiment which consists in the installation of a polarized grid in the plasma chamber to obtain the two separated chamber. Some methods supposed to increase the source performance have been tried and some have been blown out. Finally an enhancement of a factor 300 has been observed since all modifications. The H- ion current is now higher than 1,4 mA and a high potential of improvement is expected in the future for this new type of source

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Nillon, Julien. "Amplification paramétrique ultra-large bande dans l’ infrarouge en régime de forte énergie et de forte puissance moyenne." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14536/document.

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Abstract:

Alors que la science attoseconde connaît un développement fulgurant, le besoin de nouvelles sources laser adaptées à la génération d'impulsions attosecondes uniques est apparu. Grâce à ses propriétés d'accordabilité en fréquence et d'amplification de spectres ultra-larges à même de supporter des durées d'impulsions ultracourtes, conjuguées à la possibilité de stabiliser passivement la phase sous l'enveloppe (CEP) du champ électrique associé à l'impulsion laser, l'amplification paramétrique (OPA) s'est imposée comme un des outils incontournables pour la réalisation de telles sources.De plus, un intérêt croissant se manifeste pour la montée en cadence des sources d'harmoniques d'ordre élevé (HHG), en tirant parti des avancées des laser à fibre. Récemment fut démontrée la génération d'impulsions ultracourtes à très haute cadence, stabilisées en phase, dans la partie visible du spectre. Décaler la bande d'amplification vers l'infrarouge présenterait des avantages certains du point de vue de la génération d'harmoniques. En effet, travailler avec une source laser infrarouge permet d'étendre le spectre d'harmoniques et donc de réduire la durée des impulsions attosecondes générées. Jusqu'à présent, l'amplification paramétrique large bande dans l'infrarouge à haute cadence était rendue impossible par la difficulté à générer un signal à ces longueurs d'onde directement à partir d'un laser à fibre.Les travaux exposés ici décrivent la réalisation de nouvelles sources paramétriques, spécifiquement conçues en fonction des exigences de la génération d'impulsions attosecondes uniques, aussi bien en régime de forte énergie qu'à des cadences élevées.Nous présentons tout d'abord le développement d'un OPA avec stabilisation passive de la CEP, capable d'amplifier un spectre d'une largeur de 700 nm centré à 1,75 µm et délivrant une énergie de 450 µJ à la cadence de 10 Hz. Puis, nous détaillons une architecture originale d'amplification paramétrique à haute cadence pompé par un laser à fibre, qui nous a permis de générer des impulsions stabilisées en phase d'une durée inférieure à trois cycles optiques à la longueur d'onde centrale de 2,2 µm, avec une énergie de 5 µJ à la cadence de 100 kHz.Enfin, nous explorons la possibilité d'accroître la puissance de sortie des OPA infrarouges large bande à des niveaux de plusieurs dizaines de watts, grâce à la technique de combinaison paramétrique de plusieurs faisceaux de pompe fibrés
While attosecond science reaches new frontiers in physics, the need for innovative primary sources suited for the generation of single attosecond (as) pulses emerges. Featuring high tunability, ultra-broadband amplification bandwidth and the ability of passively stabilizing the random Carrier-Envelope Phase (CEP) of any pump laser, Optical Parametric Amplification (OPA) has proven to be one of the most effective tools to meet the stringent requirements of High-Order Harmonics (HHG) driving sources.Moreover, there is a growing interest for higher repetition rate HHG sources, pumped by Ytterbium-doped fiber lasers. High-repetition rate, CEP-stable, few cycle pulses have been successfully generated by OPAs operating in the visible part of the spectrum. Shifting the amplified bandwidth towards longer wavelengths would be clearly profitable. In fact, the shorter harmonic wavelength cut-off will allow significantly extending the harmonics spectrum and consequently shorten as pulse durations. Until know, generation of CEP-stable, few-cycle pulses in the infrared at ultra-high repetition rates was impossible due to the issue of generating a broadband infrared seed directly from a fiber laser. This thesis describes the implementation of new supercontinuum-seeded parametric sources, specifically designed for isolated attosecond pulses generation with high energy or high repetition rate.The development of a CEP-stable three-stages OPA source is reported, amplifying a 700 nm broad spectrum at a central wavelength of 1,75 µm with an energy of 450 µJ at a 10 Hz repetition rate. Then, a new architecture based on a two-stage cascaded OPA pumped by a home-made fiber laser is presented, which allowed us to generate CEP-stable 3-cycles pulses at the central wavelength of 2,2 µm, with an energy of 5 µJ at 100 kHz. Finally, we discuss the possibility of increasing the output power of parametric amplifiers to several tens of watts with broadband parametric combination of several fiber-pump beams

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Lefranc, Pierre. "Etude, conception et réalisation de circuits de commande d'IGBT de forte puissance." Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0097/these.pdf.

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Abstract:

L'IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) a pris une part importante dans les applications de l'électronique de puissance. Depuis ses débuts dans les années 1980, il n'a cessé de concurrencer les composants comme le thyristor, le GTO, le MOSFET et le transistor bipolaire. A l'heure actuelle, le transistor IGBT permet d'être utilisé dans beaucoup d'applications notamment sous forme de module IGBT dont il est question dans cette thèse. Les modules IGBT font partie intégrante des convertisseurs de puissance. Ils sont associés à leurs circuits de commande (aussi appelés drivers). Ils ont pour fonction de piloter les modules IGBT qui leurs sont associés et de garantir leur intégrité en cas de défauts (surintensité, surtension). Dans ce mémoire, nous traitons de la réalisation et la conception de drivers de modules IGBT. Pour mener à bien cette étude, nous présentons tout d'abord un état de l'art sur les modules IGBT et leurs drivers. Ensuite, nous proposons une analyse et une modélisation des modules IGBT en prenant en compte le câblage. Nous apportons un complément d'étude sur le phénomène d'avalanche dynamique des puces IGBT en régime de surintensité. Enfin, nous effectuons la conception et la réalisation de drivers de modules IGBT. La fonction principale des drivers est découpée en sous fonctions qui permettent d'effectuer une étude structurée. Chaque sous fonction est étudiée et les solutions apportées sont exposées avec simulations et résultats expérimentaux à l'appui
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is one of the main active component of power electronic. Since his beginning in the early 1980's, it is a serious competitor for thyristors, GTOs, MOSFETs and bipolar transistors. Nowadays, IGBT can be used in applications as power modules that are described in this thesis. Gate drive circuits are linked to IGBT power modules, they are also called "driver". The main functions are to drive the gate of the IGBT and to protect IGBT from overcurrent and overvoltage. Realization and conception of gate drive circuits are presented. To do so, we present a state of the art IGBT and gate drive circuits. And, we give a modelization of IGBT modules with inductive effects. We study the dynamic avalanche phenomenon in over current condition. Finally, we expose conception and realization of gate drive circuits. The main function of the driver is subdivided so as to structure the conception. Each sub-function is studied with simulations and experimental results

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Lefranc, Pierre Chante Jean-Pierre Bergogne Dominique. "Etude, conception et réalisation de circuits de commande d'IGBT de forte puissance." Villeurbanne : Doc'INSA, 2006. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=lefranc.

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Cadilhon, Baptiste. "Etude et réalisation d'un ensemble autonome d'émission d'ondes électromagnétiques de forte puissance." Phd thesis, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00424802.

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Abstract:

La production de champs électromagnétiques intenses semble être, aujourd'hui, une application majeure des systèmes générateurs de fortes puissances électriques pulsées. La simplicité de mise en œuvre d'une solution « tout électrique » permet des adaptations expérimentales et une maintenance aisée, ce qui en fait un choix technologique privilégié. Dans ce contexte, nous avons développés, avec l'appui de THALES, deux sources impulsionnelles subnanosecondes récurrentes fondées sur l'utilisation de générateurs haute tension à fronts raides de type Marx, et des diviseurs capacitifs adaptés à la mesure de ces transitoires rapides en haute tension. Chacune de ces sources pulsées compactes est pilotée par un chargeur autonome et est associée à une antenne d'émission ultra large bande pour former un dispositif d'émission d'ondes de forte puissance. En collaboration avec le laboratoire XLIM, une antenne à ondes progressives existante a été modifiée pour supporter les fortes puissances mises en jeu. Les deux dispositifs d'émission complets ainsi constitués ont été caractérisés. Les facteurs de mérite (produit de l'amplitude du champ rayonné par la distance à laquelle il est mesuré) atteints sont de 223kV pour le premier dispositif et 436kV pour le second.

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Santran, Stéphane. "Caractérisation non linéaire de composants optiques d'une chaîne laser de forte puissance." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009578.

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Abstract:

Ce travail porte sur la réalisation de prototypes de mesure des propriétés optiques non linéaires de verres dans le proche infrarouge et dans le visible. Les montages réalisés sont des expériences pompe sonde colinéaires résolues en temps dans lesquelles la susceptibilité non linéaire est déduite des variations de l'intensité du faisceau sonde induites par un couplage entre les faisceaux pompe et sonde dans le matériau. La sensibilité de ces expériences ont permis entre autre d'observer des variations inattendues, supérieures à 30%, des indices non linéaires de différentes silice fondue, d'analyser les origines de la non linéarité de verres d'oxydes prometteurs pour les applications tout optique et de comprendre et mesurer les processus non linéaire dans les diodes dites « à deux photons ». Enfin, une architecture originale pour la mesure d'indice non linéaire en configuration non dégénérée par une approche de mesure de phase de l'impulsion sonde à l'aide d'un interféromètre de Sagnac est proposée et analysée.

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Ammar, Aymen. "Modélisation et Optimisation d'un Générateur Synchrone à Double Excitation de Forte Puissance." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00907699.

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Abstract:

Alliant flexibilité de contrôle et bon rendement, les Machines Synchrone à Double Excitation (MSDE) sont de plus en plus investiguées pour diverses applications de petites et moyennes puissances et rarement pour des applications de fortes puissances. Cette thèse a pour objectif l'étude d'un Générateur Synchrone à Double Excitation (GSDE) de forte puissance. Un modèle de comportement a été établi. Des méthodes analytiques et semi-analytiques ont été utilisées pour la modélisation multi-physique de la machine. Ce modèle a été validé, dans un premier temps, par comparaison aux résultats d'un modèle éléments finis.Comparé à un Générateur Synchrone à Pôles Saillants (GSPS), le GSDE offre des solutions plus intéressantes énergétiquement et économiquement, que ce soit en fonctionnement à vitesse constante ou à vitesse variable. Dans le cadre d'un fonctionnement en générateur éolien, l'augmentation du nombre d'encoche par pôle et par phase et l'augmentation de la fréquence d'alimentation contribuent à l'amélioration des performances de la GSDE. Cependant il faudrait tenir compte des impacts sur l'électronique de puissance et le multiplicateur mécanique. En plus, la distribution de Weibull et le bon choix de la plage utile de variation de la vitesse du vent, jouent un rôle important sur le dimensionnement optimal du générateur éolien.Un prototype de GSDE d'une puissance d'1MVA a été dimensionné, optimisé et fabriqué. Tout d'abord, le prototype a servi à la validation du modèle multi-physique. En plus la réalisation des essais sur deux étapes (avant et après le collage des aimants permanents) a montré l'apport énergétique du GSDE par rapport au GSPS

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Voldoire, Adrien. "Outil de développement et d'optimisation dédié aux onduleurs SiC de forte puissance." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALT037.

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Abstract:

La volonté de diminuer la consommation en carburant en aéronautique amène à repenser les architectures de distribution et de conversion de puissance embarquées. L’utilisation d’un outil d’optimisation déterministe apparait comme une solution prometteuse pour prendre en compte les compromis intrinsèques aux convertisseurs statiques en pré-dimensionnement, avec pour objectif de minimiser leur masse. Un outil d’optimisation est donc proposé pour apporter des éléments de comparaison entre différentes topologies d’onduleur et entre différentes solutions technologiques.Le développement de l’outil passe par l’élaboration de modèles analytiques pour être compatible avec l’utilisation d’un algorithme à base de gradients. Une analyse harmonique reposant sur des transformées de Fourier permet de reconstituer les ondulations de chaque signal, en regard des normes aéronautiques. La modélisation s’intéresse également à la construction de modèles pour les composants passifs et actifs, permettant en particulier d’évaluer les pertes et donc le rendement du convertisseur. L’intégralité des modèles développés fait l’objet d’une validation expérimentale sur un prototype à 10 kW.L’utilisation d’un algorithme à base de gradient n’étant pas classique en électronique de puissance, des études sont menées pour valider la méthodologie proposée. Ces études montrent l’adéquation du choix d’un tel algorithme avec le besoin de pré-dimensionnement, tout en indiquant ses limites et les perspectives. Enfin, l’outil d’optimisation est utilisé pour comparer différentes solutions architecturales et technologiques sur des cas d’application aéronautiques. Les résultats obtenus sont discutés en regard des méthodes de dimensionnement classiques
The exponential development of aircraft transportation is a threat in the context of global warming. One of the solutions investigated consists in increasing the amount of embedded electrical power systems and actuators. Using a deterministic optimization tool appear as a promising solution to take into account the multiple compromises in a power converter design during the pre-design step, with the goal to minimize the weight. An optimization tool is proposed to bring comparative elements between different inverter topologies and technological solutions.The development of the tool requires elaborating analytical models to be compliant with the gradient-based algorithm. Harmonic analyses with Fourier transform enable calculating the signal ripples, to respect aircraft standards. Components are also designed precisely with appropriate loss models to estimate the converter efficiency. All the developed models are experimentally validated with a 10 kW prototype.As the use a gradient-based algorithm is not common in power electronics, studies are carried out to validate this proposed methodology. These studies show the effectiveness of the algorithm choice in the pre-design step, and indicates some limits and forecasts. Finally, the algorithm is used to compare different architectural and technological solutions on aircraft cases. The results are discussed regarding classical sizing methodologies

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Biarrotte, Jean-Luc. "Etude de cavites supraconductrices pour les accelerateurs de protons de forte puissance." Paris 11, 2000. http://www.theses.fr/2000PA112317.

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Le programme de recherche sur les reacteurs hybrides a recemment debute en france afin d'etudier les technologies permettant d'assurer la transmutation des dechets nucleaires grace a une source de neutrons de spallation alimentee par un accelerateur lineaire de protons de forte intensite. L'etude de la partie haute energie de cet accelerateur (accelerateur supraconducteur pour hybride) a d'ores et deja commence, et a pour objectif la conception des cavites radiofrequences supraconductrices devant constituer les deux differentes sections de l'accelerateur ( = 0,47 & = 0,65). Ce memoire de these presente l'evolution du travail effectue sur ce sujet depuis 1997, avec en particulier le design et l'optimisation de ces cavites 5-cellules fonctionnant a la frequence de 704,4 mhz. La partie experimentale de l'etude a ete menee en parallele avec la fabrication par l'industrie (cerca) de plusieurs prototypes de cavites mono-cellules. Ces cavites ont developpe de tres bonnes performances rf lors des tests en cryostat vertical ; la cavite a102 a notamment developpe un q 0 de 7. 10 1 0 (indiquant des pertes rf extremement faibles) et a atteint un champ accelerateur de 25mv/m, soit plus de 2 fois la valeur specifiee (d'environ 10mv/m). Enfin, une nouvelle methode d'analyse du risque lie a l'excitation des modes superieurs est proposee ; cette methode montre notamment l'inutilite de la mise en place de coupleurs hom sur nos cavites pour une utilisation en faisceau continu.

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Neyret, Eric. "Croissance de couches homoépitaxiales de carbure de silicium pour applications forte puissance." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20107.

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Abstract:

Le materiau carbure de silicium, du fait de ses proprietes intrinseques, presente des avantages par rapport au silicium dans certains domaines tels que la puissance, les hautes frequences et dans les milieux hostiles. L'elaboration de composants en sic necessite de pouvoir deposer des couches dont on maitrise le couple epaisseur/dopage, l'epaisseur de ces couches allant de quelques centaines de nanometres a quelques dizaines de microns suivant l'application. C'est pourquoi ce travail presente l'etude du depot homoepitaxial de sic-4h ou 6h en phase vapeur (cvd). Le domaine d'utilisation des couches concerne les applications forte puissance. Dans un premier temps, a partir de calculs thermodynamiques et d'une approche experimentale, nous montrons la necessite de controler la phase d'attaque preparatoire a l'epitaxie. Nous montrons notamment l'interet d'utiliser le melange h 2 + c 3h 8 pour eviter la formation de defauts appeles gouttes de silicium qui apparaissent lorsque l'attaque du sic est faite avec de l'hydrogene seul. Dans un deuxieme temps, nous nous interessons a la comprehension des mecanismes de depot du sic. Nous traitons notamment de la complexite de la chimie du systeme si-c-h grace a des calcules thermodynamiques. A partir de resultats experimentaux nous remontons egalement aux differents parametres limitant la vitesse de croissance et mettons en evidence l'interet d'utiliser le modele de grove. A partir de ces considerations nous donnons les solutions pour augmenter la vitesse de depot. Enfin, nous presentons les caracteristiques de nos couches d'un point de vue structural et electrique. Nous abordons egalement les moyens de controler le dopage pendant le depot dans une large gamme (de 10 1 4 a 10 2 0 at/cm 3) grace au concept d'epitaxie a competition de site. En dernier lieu nous presentons les caracteristiques de diodes schottky elaborees sur nos couches.

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Engel, Thierry. "Guide d'ondes pour faisceau laser a co2 de forte puissance : Texte imprimé." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1989. http://www.theses.fr/1989STR13085.

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Abstract:

Identification des modes de propagation a faibles pertes des guides de section circulaire et rectangulaire. Attenuation des guides de geometrie et de materiaux differents, en configuration droite et en flexion. Couplage d'un faisceau gaussien au guide et incidence des defauts de positionnement et d'orientation du guide sur la transmission. La partie experimentale decrit la fabrication du guide et le montage experimental. L'etude montre que le transport de faisceaux laser co::(2) d'une puissance avoisinant le kilowatt avec une transmission totale de 99% est possible au moyen d'un guide creux rectangulaire metallique

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BESAUCELE, HERVE. "Les auto-amorcages dans un laser a excimeres photodeclenche de forte puissance." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1994. http://www.theses.fr/1994STR13152.

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Abstract:

Dans le cadre du developpement au sein de la societe laserdot d'un laser a excimeres industriel, on a etudie plus particulierement un phenomene penalisant: l'auto-amorcage de la decharge. Ce phenomene est propre au fonctionnement particulier utilise (le photo-declenchement) et se traduit par un claquage anticipe du milieu gazeux actif du laser. Dans une premiere partie, on decrit les principes de base du pompage d'un laser a excimeres par decharge electrique en s'interessant aux specificites du photodeclenchement. Une deuxieme partie traite plus precisement des auto-amorcages: on decrit par le calcul la formation de l'arc electrique (resolution des equations de continuite) et on propose des conditions de charge permettant de supprimer les auto-amorcages. L'origine de l'ionisation parasite qui initie le claquage premature est discutee. Le role des residus de la decharge precedente en regime repetitif est etudie. L'effet des ions negatifs cl# est notamment mis en lumiere. Enfin, une troisieme partie decrit l'etude, la realisation et les essais de la maquette de demonstration d'un laser xecl industriel. A la lumiere des resultats de l'etude precedente, une puissance moyenne de 500 watts est obtenue

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Berlu, Pascal. "Calcul des efforts subis par les éoliennes de moyenne et forte puissance." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-17.pdf.

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Abstract:

Les éoliennes de grande taille sont des systèmes mécaniques complexes composes de corps flexibles soumis à des efforts en grande partie aléatoires. Ces machines peuvent être classées dans la catégorie des systèmes souples polyarticulés. La majorité des codes de calcul des efforts subis par les éoliennes développés jusqu'alors, se sont surtout focalisés sur la prédiction des efforts aérodynamiques s'exerçant sur le rotor. En outre, ils adoptent très souvent des hypothèses trop simplificatrices sur le comportement dynamique de ce type de machine. Cette thèse s'efforce de combler cette lacune, en proposant une démarche de calcul principalement fondée sur les formalismes récents, relatifs à l'étude dynamique des systèmes souples polyarticulés. L'application du formalisme de Kane et d'un schéma topologique arborescent débouché sur une écriture récursive des équations de la dynamique, adaptée à une transposition algorithmique du problème. Les souplesses des différents corps sont introduites par le biais de leur représentation modale. Les pales constituant la partie principale de la machine, leur représentation modale doit refléter leur comportement réel. Par conséquent, elle découle d'une modélisation éléments finis de type poutre, prenant en compte leur géométrie complexe ainsi que l'anisotropie des matériaux qui les composent. Les efforts aérodynamiques sont, quant à eux, déterminés par l'application de la théorie combinée ou tourbillonnaire (type sillage prescrit). La résolution du système d'équations est fondée sur un schéma d'intégration temporelle. Un code de calcul a été écrit sur la base de ces développements, permettant un calcul des efforts en régime de vent stationnaire.

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Journet, Frédéric. "Modélisation de photodiodes PIN pour un fonctionnement en hyperfréquence sous forte puissance." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-135.pdf.

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Abstract:

Ce travail a consiste en la modelisation de photodiodes pin et pin-guide pour un fonctionnement en hyperfrequence sous fort signal, les applications pouvant etre l'alimentation de systemes hyperfrequences tels que les antennes, les radars apres quelques generalites sur la photodetection et un rappel du fonctionnement des principaux photodetecteurs utilises en telecommunications optiques, nous avons developpe deux outils de modelisations, de type derive-diffusion d'etude du comportement electrique en petit et grand signal des photodiodes pin et pin-guide. Pour valider nos etudes, les resultats theoriques obtenus ont ete ensuite confrontes a quelques resultats experimentaux disponibles dans la litterature. Nous avons alors applique ces modeles a quelques structures typiques de photodiodes pin et pin-guides et avons etudie leur comportement electrique en grand signal en fonction de leur parametre de structure et des conditions d'eclairement et de polarisation appliquees. Nos resultats ont montre que les mecanismes limitant le fonctionnement sous fort signal de ces detecteurs etaient principalement les effets de charge d'espace et de depolarisation. Ainsi, la puissance electrique maximale qu'il est possible d'obtenir a la frequence de 20ghz avec une photodiode pin de couche active 1. 5 m et de diametre 22 m est de 13dbm. Dans le cas de la photodiode pin-guide, le meilleur resultat obtenu a la frequence de 60ghz pour une photodiode d'epaisseur de couche active 0. 4 m est egal a 5dbm. Nous avons termine ce travail en effectuant une etude systematique de la puissance microonde maximale delivree par la photodiode en fonction de la frequence et en etudiant plus precisement la technique de l'adaptation d'impedance comme solution envisageable pour ameliorer le couple puissance-frequence de ce detecteur.

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Le, Bunetel Jean-Charles. "Étude et réalisation d'un correcteur de facteur de puissance monophase de forte puissance utilisant le concept d'unités complémentaires réparties." Le Havre, 1997. http://www.theses.fr/1997LEHA0010.

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Abstract:

L'étude abordée dans cette thèse concerne la faisabilité d'un correcteur de facteur de puissance de forte puissance monophasée. En partant d'un dimensionnement d'une structure boost selon la méthode classique, l'auteur met en évidence son inadéquation à de fortes puissances. Une mise en parallèle s'impose alors pour atteindre cet objectif. L'auteur propose et développe alors le concept d'association d'unités à puissances complémentaires reparties (u. P. C. R. ). Cette solution lui permet, pour des puissances pouvant aller jusqu'à 1mw, de réaliser l'adaptation puissance-fréquence de commutation par un choix judicieux des technologies à utiliser. L'étude du comportement en commutation des différentes unités en association avec la qualité de l'onde de courant voulue est alors menée en s'appuyant sur des formulations analytiques particulièrement adaptées. La validation de cette étape est enfin obtenue par la mise en œuvre expérimentale d'un prototype de laboratoire de puissance réduite à 2kW.

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Ricaud, Sandrine. "Lasers femtoseconde de forte puissance moyenne à base de cristaux dopés à l'ytterbium." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00772105.

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Ce travail de thèse concerne le développement de sources femtoseconde de forte puissance moyenne ou de forte énergie avec des matériaux pompés par diodes laser, dopés à l'ytterbium. Plus particulièrement au cours de cette thèse deux types de matrices ont été utilisés, le CALGO (CaGdAlO4) et les fluorures, possédant le potentiel de générer des impulsions courtes (100aine de femtoseconde). Les caractéristiques spectroscopiques et thermiques du CALGO dopés à l'ytterbium permettent d'envisager le développement d'oscillateur femtoseconde court de forte puissance moyenne. Dans ce contexte, la technologie des disques minces permet d'obtenir avec d'autres matrices, des résultats très intéressants. C'est pourquoi durant cette thèse le choix de maitriser cette nouvelle technologie, avec l'utilisation de ce cristal, a été fait. Dans ce cadre, des résultats très prometteurs ont été obtenus. L'oscillateur femtoseconde Yb :CALGO de plus forte puissance moyenne a en effet été développé (28 W), pour une énergie non négligeable, supérieure au µJ et une durée d'impulsions de 300 fs. Des améliorations sont à prévoir avec l'utilisation de nouveaux cristaux plus dopés et plus fins, mais d'hors et déjà les résultats obtenus sont au niveau de l'état de l'art des oscillateurs femtoseconde de forte puissance moyenne.Le cristal de CaF2 quant à lui, possède un grand intérêt pour le développement d'amplificateurs énergétiques courts, puisqu'il a la capacité de stocker beaucoup d'énergie. Deux types d'amplificateurs ont alors été développés, avec des objectifs bien différents. Le premier permet d'obtenir un fort gain (~106), avec une énergie extraite proche du mJ (amplificateur régénératif), alors que le second a pour but d'extraire le maximum d'énergie (amplificateur multipassage), dans notre cas jusqu'à 160 mJ, avec un gain plus faible (~10).Le potentiel de ces matériaux pour la génération d'impulsions courtes et/ou de forte puissance moyenne a alors été démontré.

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Descloux, Justine. "Protection contre les courts-circuits des réseaux à courant continu de forte puissance." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00933263.

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Abstract:

Dans le domaine du transport de l'électricité, les qualités intrinsèques des réseaux alternatifs s'estompent devant la difficulté imposée par le transport de la puissance réactive lorsque les lignes aériennes ou, plus particulièrement, les câbles souterrains ou sous-marins atteignent des longueurs critiques. Dans le cadre des réflexions visant à exploiter au mieux les énergies renouvelables d'origine éolienne off-shore ou hydrolienne, l'hypothèse de la création d'un réseau électrique à haute tension continue pour acheminer ces énergies jusqu'aux centres de consommation est considérée. Ce travail de thèse est en lien avec le projet européen TWENTIES (Transmission system operation with large penetration of Wind and other renewable Electricity sources in Networks by means of innovative Tools and Integrated Energy Solutions, ref 249812), financé dans le cadre du programme FP7 de la Commission Européenne. Ces travaux traitent de la protection des réseaux à courant continu contre les défauts d'isolement dans les câbles et au niveau des jeux de barre. L'étude se concentre sur des réseaux multi-terminaux bouclés et/ou maillés, et propose d'étudier la faisabilité d'un plan de protection comportant un algorithme principal et un secours en cas de défaillance d'un disjoncteur.

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Pierre, Xavier. "Contribution à l'étude des redresseurs de forte puissance commandes en M. L. I." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10183.

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Abstract:

L'emploi des convertisseurs de l'electronique de puissance est a l'origine de problemes divers lies a leur caractere non-lineaire. Ainsi engendrent-ils, sur le reseau de distribution, des perturbations generees a des niveaux de frequence fonctions de la structure utilisee et du niveau de puissance mis en jeu, et dont les effets sont plus ou moins nefastes. Compte tenu de l'evolution rapide et significative des composants de puissance, les convertisseurs statisques sont aujourd'hui capables de remedier aux defauts qui les ont longtemps caracterises ; ces structures ont pour noms compensateurs statisques et filtres actifs. Il est egalement possible de concevoir de nouvelles structures de conversion, peu polluantes, comme c'est le cas des redresseurs commandes en m. L. I. Deux structures duales sont ainsi utilisables: le redresseur de tension et le redresseur de courant. L'etude des caracteristiques statiques de ces convertisseurs triphases revele des ensembles de points de fonctionnement similaires, mais des principes de fonctionnement differents, et la structure courant semble mieux adaptee a une application en forte puissance. Par une synthese des lois de commande en m. L. I. Effectuee a l'aide de l'outil qu'est la notion de vecteur spatial instantane, il est possible de degager une methode, implantable dans l'automate de commande rapprochee du redresseur de tension, repondant a des criteres de qualite fixes pour les courants preleves au reseau. La modelisation de l'ensemble reseau-filtre-redresseur associe a son a. C. R. -charge permet ensuite la regulation de l'ensemble par une methode de boucles en cascade. Une realisation experimentale valide les modes de fonctionnement et les principes de commande developpes.

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Dupuy, Alexandre. "Amplificateurs de puissance en technologie MIC à très haute efficacité et forte linéarité." Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4022.

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Abstract:

Les différents travaux de recherche présentés dans cette thèse portent sur des amplificateurs de puissance avec une haute efficacité et fortement linéaire utilisant pour certain des métamatériaux. Un combinateur de puissance pour des diodes à effet tunnel oscillantes est également réalisé à l’aide de métamatériaux utilisant le phénomène de longueur d’ondes infinie. La première étude présente une nouvelle technique appelée « Enveloppe Delta Siglma Modulation (EDSM) », qui ne retient que les avantages de deux techniques existantes, la technique de Kahn (EER) et la modulation Delta Sigma. L’EDSM permet de réaliser une haute efficacité et une grande linéarité, avec un faible taux d’échantillonnage. Dans le deuxième projet, des amplificateurs de puissance d’efficacité élevée ont été réalisés grâce aux propriétés intéressantes des métamatériaux. L’usage de ces métamatériaux présente l’avantage de réduire la taille des amplificateurs et par conséquent les pertes associées. Un amplificateur en classe F et un en classe F inverse ont été réalisés avec une efficacité de drain de 64% et 58% respectivement. La dernière partie de cette thèse présente différents combinateurs de puissance utilisant le phénomène de longueur d’ondes infinie avec des diodes tunnels comme oscillateurs. Deux principales structures ont été utilisées, une avec une ligne « zéro degré » et la deuxième structure est le résonateur d’ordre zéro
The different works conducted on this thesis were to design power amplifiers with high efficiency and high linearity by using different schemes. A power combining methods for tunnel diode oscillators using the infinite wavelength phenomenon was also realized. The first project had presented a new technique called the “Enveloppe Delta Sigma Modulation (EDSM)”, which only retains the advantages of two well known techniques, the Kahn technique (EER) and the Sigma-Delta modulation. The EDSM can achieve a high efficiency and a high linearity, and a low pulse sampling rate. In the second project, high efficient power amplifiers were realized using the interesting properties of metamaterials. The use of these metamaterial permits a size reduction of the power amplifiers and consequently of the associated losses. A class F and inverse class F power amplifier were presented different power combining methods for tunnel diode oscillators using the infinite wavelength phenomenon. Two different structures based on metamaterial were used to design the oscillator, one uses a zero-degree lines and the other one uses a zeroth order resonator

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Noël, Nicolas. "Dépôts partiellement nanostructurés par projection plasma conventionnelle et forte puissance de zircone yttriée." Limoges, 2006. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/5f055c6b-7d3e-47a9-845c-724436e87655/blobholder:0/2006LIMO0046.pdf.

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Abstract:

Lors d’une projection thermique de zircone partiellement stabilisée de type Nanox (particules micrométrique faites de nanoparticules agglomérées), il est difficile de conserver la nanostructure. Cela ne peut être réalisé que lorsque les plus grosses particules sont fondues en périphérie alors que les plus petites le sont totalement formant un liant entre les parties infondues nanostructurées. C’est pourquoi les temps de résidence des particules projetées, le coefficient de transfert thermique entre le plasma et les particules, les profils de température du plasma et les vitesses d’impact des particules doivent être soigneusement contrôlées pour pouvoir obtenir des dépôts présentant une distribution bimodale de structures nano et micrométriques ainsi qu’une tenue mécanique adéquate. Des projections thermiques ont été effectuées au moyen de torches PT-F4 et Plazjet (tuyères Conique et Step). Les paramètres de fonctionnement ont été optimisés via modélisation du traitement thermique des particules et caractérisation (module de Weibull de la dureté, microscopie électronique et optique) des dépôts. Avec la torche PT-F4, la nanostructure ne représente au mieux que 20 % du volume des dépôts alors que la Plazjet équipée d’une tuyère conique permet d’atteindre 40 % de nanostructure avec une meilleure tenue mécanique
When spraying partially stabilized zirconia micrometric particles made of agglomerated nanoparticles (Nanox), it is difficult to keep the nanostructure. This can be achieved only if the big particles are melted only at their periphery while the small are completely melted to make the “cement” between the unmelted nanostrutured cores. Thus the residence time of the particle, the heat transfer coefficient between plasma and particles, the plasma temperatures and the particle impact velocity have to be carefully controlled to achieve coatings with bimodal distribution of nano and micrometric structures and a sufficient mechanical resistance. Spraying has been performed with PT-F4 and Plazjet (equipped with Conical or Step anode nozzle) torches. The working parameters have been optimized though modelling of the heat treatment of particles and characterization (hardness Weibull modulus and Scanning Electron Microscope or Optical Microscope) of coatings. With the PT-F4 torch the nanostructure represents at the best 20 % of the coating volume while with the Plazjet equipped with the conical nozzle nanostructure can reach 40 % with a better mechanical resistance than that obtained with the PT-F4 with 20 % nanostructure

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Cretteur, Laurent. "Etude du soudage des alliages d'aluminium par laser co#2 de forte puissance." Nantes, 1998. http://www.theses.fr/1998NANT2094.

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Abstract:

Les alliages d'aluminium, du fait de leur proprietes physiques, sont parmi les metaux les plus delicats a souder par laser co#2. En effet, ils demandent une energie incidente beaucoup plus elevee que les autres metaux. Ceci se traduit par des instabilites du bain de fusion et des exces de plasma. De plus le bain, relativement large, tend a s'effondrer sous la tole. Cette these vise a developper le soudage laser de deux alliages aluminium-magnesium utilises dans l'industrie (5086 et 6061). Son approche est essentiellement experimentale. Dans un premier temps, une etude de l'influence des parametres experimentaux a ete realisee. L'influence de la nature du gaz de couverture et de son mode d'injection a en particulier ete etudiee : l'utilisation d'un systeme d'amenee de gaz comprenant une buse annulaire et un tube chasse plasma lateral apporte une stabilisation significative du procede. Cependant, la qualite des cordons reste faible, en particulier sur leur cote envers. Pour reduire ces defauts, nous avons developpe une technique originale. Un melange de sels mineraux (flux-pate) a ete optimise dans le but de limiter l'oxydation du bain et de le maintenir en position lors du soudage. Ce flux-pate, compose d'un melange de chlorures et de fluorures, possede des proprietes tensioactives qui limitent l'effondrement du bain. De plus, il protege de l'oxydation l'envers de la soudure : les cordons obtenus sont donc parfaitement reguliers. La deuxieme partie de ce travail est une validation du produit mis au point. L'etude de l'influence du flux-pate sur les porosites montre un effet benefique vis a vis des grosses cavites. Des essais de traction normalises font d'autre part apparaitre un bon comportement mecanique des soudures produites. Ainsi, nous montrons que le flux-pate n'induit pas de fragilites des soudures, et que leurs capacites mecaniques dependent essentiellement des traitements thermiques post-soudage effectues.

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Lapie, Mathilde. "Modélisation du comportement dynamique d'éoliennes de moyenne et forte puissance à axe horizontal." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Lapie.pdf.

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Abstract:

Face à un marché concurrentiel, les constructeurs d'éoliennes doivent proposer des machines fiables et performantes, à moindre coût et de taille croissante. Il s'avère donc crucial de disposer d'outils capables de calculer rapidement les efforts subis en service, pour les dimensionner correctement. Les éoliennes sont des systèmes mécaniques complexes composés de corps rigides ou flexibles. La plupart des codes actuels ne traitent correctement que la partie relative au calcul des efforts aérodynamiques et reposent sur des hypothèses pouvant s'avérer trop simplificatrices en ce qui concerne le calcul des efforts dynamiques, surtout si la taille des rotors augmente Le but de ce travail a donc été de modéliser le comportement dynamique des machines en évitant toute simplification qui pourrait nuire à la précision des résultats. Pour cela, le formalisme de Kane employé, ainsi que la description de la chaîne cinématique de la machine par arborescence topologique, permet une construction récursive et numérique des équations, facilitant son traitement algorithmique, sans simplification. La méthode développée pour le cas le plus général permet ainsi de modéliser tout type d'éolienne, grâce aux améliorations apportées au formalisme de base. Elle prend en compte le comportement des corps rigides (nacelle) et flexibles (pales), pour lesquels la souplesse a été introduite par l'intermédiaire d'une représentation modale. Un code de calcul a été écrit et validé sur quelques cas simples par comparaison avec des solutions analytiques exactes. Le calcul des efforts aérodynamiques a ensuite été couplé afin de modéliser le comportement mécanique d'une éolienne à partir de données réalistes.

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Lapie, Mathilde Saxcé Géry de Paluch Bernard. "Modélisation du comportement dynamique d'éoliennes de moyenne et forte puissance à axe horizontal." Villeneuve d'Ascq : Université des sciences et technologies de Lille, 2007. https://iris.univ-lille1.fr/dspace/handle/1908/343.

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Abstract:

Reproduction de : Thèse de doctorat : Mécanique : Lille 1 : 2005.
N° d'ordre (Lille 1) : 3645. Résumé en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. à la suite de chaque chapitre.

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Sarthou, Julia. "Etude et caractérisation de céramiques transparentes fluorées pour lasers de forte puissance moyenne." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066534/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour objectif d'étudier et de mieux comprendre les relations structure-propriétés de céramiques transparentes Yb:CaF2 obtenues par voie humide, en particulier sur le plan des propriétés thermiques. Dans un premier temps nous présentons les atouts des céramiques transparentes Yb:CaF2 dans le cadre d'une application en laser de puissance. Le procédé de fabrication par voie humide des céramiques est ensuite décrit au cours d'une seconde partie. Les résultats d'analyses et caractérisations diverses ayant eu lieu à différentes étapes de la synthèse des céramiques sont présentés, menant à une optimisation du procédé de fabrication. Un troisième chapitre est ensuite consacré à une étude expérimentale des propriétés thermiques de nos céramiques, qui montre en particulier une grande similitude avec les propriétés des monocristaux. Cette étude est complétée par un volet de modélisation décrit dans un quatrième chapitre. Deux modèles prédictifs de conductivité thermique sont explorés et comparés, et permettent d'apporter une explication théorique aux tendances observées expérimentalement. L'hypothèse selon laquelle l'impact des joints de grains sur la diminution de la conductivité thermique est négligeable devant celui du dopage est notamment confirmée. Enfin, dans une cinquième et dernière partie, plusieurs pistes sont explorées afin d'apporter une explication à l'échauffement supérieur des céramiques par rapport aux monocristaux observé en conditions laser
This PHD work is aiming at getting a better understanding of the structure-properties relationships of Yb:CaF2 transparent ceramics obtained with a wet-route fabrication process, with a special focus on thermal properties. At first, we introduce the assets of Yb:CaF2 transparent ceramics in the frame of high-power laser applications. The wet-route fabrication process is then described in a second chapter. The results of several analysis and characterizations performed along different steps of the ceramics synthesis are also presented, leading to an optimized fabrication process. The third chapter then focuses on an experimental study of the thermal properties of our ceramics, which shows in particular an important similarity with single crystals properties. This study is complemented with a modelization work described in chapter four. Two predictive models of thermal conductivity are investigated and compared. They bring a theoretical explanation to the tendencies experimentally observed. We thereby confirm the hypothesis according to which the grain boundaries impact on thermal conductivity is negligible with respect to that of the doping element introduction. Finally, in the fifth and last chapter, several hypothesis are investigated in order to bring an explanation to the ceramics overheating observed in laser conditions, which is superior to single crystals

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Ricaud, Sandrine. "Lasers femtoseconde de forte puissance moyenne à base de cristaux dopés à l’ytterbium." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112337/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse concerne le développement de sources femtoseconde de forte puissance moyenne ou de forte énergie avec des matériaux pompés par diodes laser, dopés à l’ytterbium. Plus particulièrement au cours de cette thèse deux types de matrices ont été utilisés, le CALGO (CaGdAlO4) et les fluorures, possédant le potentiel de générer des impulsions courtes (100aine de femtoseconde). Les caractéristiques spectroscopiques et thermiques du CALGO dopés à l’ytterbium permettent d’envisager le développement d’oscillateur femtoseconde court de forte puissance moyenne. Dans ce contexte, la technologie des disques minces permet d’obtenir avec d’autres matrices, des résultats très intéressants. C’est pourquoi durant cette thèse le choix de maitriser cette nouvelle technologie, avec l’utilisation de ce cristal, a été fait. Dans ce cadre, des résultats très prometteurs ont été obtenus. L’oscillateur femtoseconde Yb :CALGO de plus forte puissance moyenne a en effet été développé (28 W), pour une énergie non négligeable, supérieure au µJ et une durée d’impulsions de 300 fs. Des améliorations sont à prévoir avec l’utilisation de nouveaux cristaux plus dopés et plus fins, mais d’hors et déjà les résultats obtenus sont au niveau de l’état de l’art des oscillateurs femtoseconde de forte puissance moyenne.Le cristal de CaF2 quant à lui, possède un grand intérêt pour le développement d’amplificateurs énergétiques courts, puisqu’il a la capacité de stocker beaucoup d’énergie. Deux types d’amplificateurs ont alors été développés, avec des objectifs bien différents. Le premier permet d’obtenir un fort gain (~106), avec une énergie extraite proche du mJ (amplificateur régénératif), alors que le second a pour but d’extraire le maximum d’énergie (amplificateur multipassage), dans notre cas jusqu’à 160 mJ, avec un gain plus faible (~10).Le potentiel de ces matériaux pour la génération d’impulsions courtes et/ou de forte puissance moyenne a alors été démontré
This work concerns the development of high average power or high energy laser with diode-pumped ytterbium-doped materials. Two host matrices were studied, CALGO (CaGdAlO4) and fluoride, which permit the generation of ultra-short pulses. Spectroscopic and thermal properties of ytterbium doped CALGO crystals are adapted for the development of high average power oscillator. In this area, thin disk technology seems to be particularly interesting for the development of such oscillator. That’s why we choose to master this technology with ytterbium-doped CALGO crystals. Thus, Yb:CALGO oscillator with the highest average power was developed (28 W), with more than µJ energy and pulse duration of 300 fs. Using more doped and thinner crystals should permit to improve our performances, however they are already at the state of the art of high average power oscillator.Ytterbium doped CaF2 has a great interest for short-pulse high energy amplifier, thanks to its capacity to store energy. Two types of amplifier were developed. A regenerative amplifier with high gain (~106), mJ energy level, and a multipass amplifier with lower gain (~10) but permitting to extract really high energy (up to 160 mJ).Potential of these materials for the development of short pulse high average power and/or high energy system was demonstrated

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Deslandes, Pierre. "Développement d'oscillateurs lasers à fibre de forte puissance moyenne et à durée d'impulsion ajustable." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00931000.

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Abstract:

Un nombre croissant d'applications telles que le micro-usinage ou le diagnostique de composants électroniques nécessitent de fortes puissances moyennes dans différentes gammes de longueurs d'onde (infra-rouge à 1030 nm, vert à 515 nm ou ultra-violet à 343 nm). Ces fortes puissances moyennes lasers ne sont généralement atteignables qu'à l'aide d'architecture laser de type MOPA (Master Oscillator Power Amplifier). C'est dans cette optique que la société Eolite Systems veut développer ses propres oscillateurs car elle maitrise déjà l'amplification à l'aide de fibres de type barreau à large aire modale. Le développement d'oscillateurs picosecondes de fortes puissances moyennes est ainsi une brique essentielle dans la chaîne d'amplification globale. Dans le cadre d'un contrat CIFRE entre Eolite Systems et le Laboratoire Onde et Matière d'Aquitaine de l'Universitéde Bordeaux 1, nous avons développé différents laser dont la puissance moyenne est supérieure à 10W, à une cadence de 74 MHz. La durée des impulsions générées s'étend de 20 ps à 130 fs. Le fonctionnement de ces différents lasers repose sur l'utilisation de la rotation non-linéaire de polarisation dans la fibre optique qui, dans le régime de fonctionnement à dispersion normale, permet d'atteindre le verrouillage en phase des modes et ainsi la génération d'impulsions d'énergie de l'ordre de 150nJ. Nous avons développé un code de simulation numérique afin de rendre compte de la dynamique des impulsions dans la cavité. Les résultats obtenus à l'aide de ce code sont en bon accord avec ceux obtenus lors des différentes expériences.

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Nogarède, Bertrand. "Étude de moteurs sans encoches à aimants permanents de forte puissance à basse vitesse." Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT102H.

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Abstract:

Ce travail est relatif a l'etude de moteurs synchrones a aimants de forte puissance a basse vitesse, comportant un induit sans encoches, aptes a delivrer un couple eleve et dont les ondulations sont reduites. L'examen de la faisabilite d'une telle structure montre que la solution sans encoches n'est vraiment praticable que pour une alimentation par des courants sinusoidaux. De plus, dans ce cas, il apparait que l'augmentation du volume d'aimant et les inconvenients qu'entraine cette solution, par rapport a des structures plus classiques, ne sont pas demesurees si l'on considere les avantages potentiels qu'elle presente. Une methode de modelisation, particulierement bien adaptee a l'etude des machines a aimants a induit sans encoches, est ensuite presentee. Cette methode est basee sur la resolution analytique des equations du champ magnetique. A l'aide de cet outil, les configurations optimales relatives a la disposition des aimants et a la structure du bobinage sont recherchees, en vue de minimiser les ondulations du couple electromagnetique. L'ensemble de ces considerations theoriques est ensuite valide par une approche experimentale, developpee autour d'un prototype sans encoches a aimants. Ces essais montrent qu'il est pratiquement possible d'obtenir une ondulation de couple tres reduite. Le dispositif d'alimentation electronique permettant le controle de la machine est enfin pris en compte. L'analyse proposee permet de caracteriser le fonctionnement sur le plan du regime fondamental et des harmoniques introduites par l'alimentation electronique

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Yang, Xianjun. "Étude des perturbations générées par les installations de chauffage par induction de forte puissance." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT040H.

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Abstract:

Ce memoire traite les perturbations conduites et rayonnees, generees par les installations de chauffage par induction de forte puissance. En se basant sur les mesures industrielles et sur l'analyse des perturbations basse frequence, des solutions ont ete proposees et experimentees pour traiter les installations existantes ainsi que les installations futures. Certaines d'entre elles sont appliquees actuellement a des installations en service. Un recensement des installations deja existantes est egalement effectue. Dans le domaine de la haute frequence, le point de depart de l'etude a ete la construction d'une maquette type eclate (onduleur de courant, 100 kw, 1 a 5 khz) afin d'identifier les perturbations ainsi que leur origine et de les attenuer a la source. Enfin, un prototype compact a ete reconstruit pour valider les solutions proposees. Suite a cette these, un cahier de recommandation sera redige pour aider les constructeurs a choisir les solutions les mieux adaptees aux differents cas industriels

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Pasterczyk, Robert. "Etude et mise en uvre des composants igbt dans les convertisseurs de forte puissance." Clermont-Ferrand 2, 1993. http://www.theses.fr/1993CLF21506.

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Abstract:

L'analyse des processus de commutation d'un transistor a grille isolee igbt ouvre l'etude consacree a cet interrupteur recent de l'electronique de puissance. La caracterisation de nombreuses references, generations, types et classes d'igbt a permis de definir plusieurs sources de dissipation des pertes et d'indiquer des moyens en vue de leur diminution. Une autre partie du travail concerne le phenomene du court-circuit dans les composants igbt et les problemes du fonctionnement en parallele des dispositifs. Ces travaux successifs ont rendu possible l'introduction d'une nouvelle approche du circuit de commande. La conception proposee permet de completer l'information sur l'etat global du dispositif en surveillant uniquement les formes d'ondes d'entrees de l'igbt. Cinq nouvelles methodes de detection du court-circuit ont ete decouvertes et presentees au cours de la these. La validation en grandeurs reelles de la construction optimisee d'un onduleur de tension de commutation forcee a technologie igbt et l'analyse des contraintes des dispositifs achevent la dissertation

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Deslandes, Pierre. "Développement d’oscillateurs lasers à fibre de forte puissance moyenne et à durée d’impulsion ajustable." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR14757/document.

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Abstract:

Un nombre croissant d’applications telles que le micro-usinage ou le diagnostique de composants électroniques nécessitent de fortes puissances moyennes dans différentes gammes de longueurs d’onde (infra-rouge à 1030 nm, vert à 515 nm ou ultra-violet à 343 nm). Ces fortes puissances moyennes lasers ne sont généralement atteignables qu’à l’aide d’architecture laser de type MOPA (Master Oscillator Power Amplifier). C’est dans cette optique que la société Eolite Systems veut développer ses propres oscillateurs car elle maitrise déjà l’amplification à l’aide de fibres de type barreau à large aire modale. Le développement d’oscillateurs picosecondes de fortes puissances moyennes est ainsi une brique essentielle dans la chaîne d’amplification globale. Dans le cadre d’un contrat CIFRE entre Eolite Systems et le Laboratoire Onde et Matière d’Aquitaine de l’Universitéde Bordeaux 1, nous avons développé différents laser dont la puissance moyenne est supérieure à 10W, à une cadence de 74 MHz. La durée des impulsions générées s’étend de 20 ps à 130 fs. Le fonctionnement de ces différents lasers repose sur l’utilisation de la rotation non-linéaire de polarisation dans la fibre optique qui, dans le régime de fonctionnement à dispersion normale, permet d’atteindre le verrouillage en phase des modes et ainsi la génération d’impulsions d’énergie de l’ordre de 150nJ. Nous avons développé un code de simulation numérique afin de rendre compte de la dynamique des impulsions dans la cavité. Les résultats obtenus à l’aide de ce code sont en bon accord avec ceux obtenus lors des différentes expériences
A growing number of applications such as micro-machining of electronical components need high average power in a various range of wavelengths (infrared at 1030 nm, green at 515 nm and ultravioletat 343 nm). These high average power lasers are generally design using a MOPA (MasterOscillator Power Amplifier) scheme. Following this idea, Eolite systems wants to develop its own oscillators since it already masters the different difficulties when trying to reach high average power,especially by using rod-type fibers with a large mode area. The development of high power picosecondfiber oscillators is a essential piece in the global amplification scheme. In the frame of a CIFRE contract between Eolite Systems and the Laboratoire Onde et Matière d’Aquitaine of the Universitéde Bordeaux 1 we have developed different laser oscillators with an average power of more than10 W at a repetition rate of 74 MHz. The pulse duration generated is ranging from 20 ps down to130 fs. The pulsed regime was initiated using non-linear polarization evolution in the fiber and in anormal dispersion laser cavity. This lead to the generation of pulse energies in the range of 150 nJ for the different architectures. We also developed a numerical code in ordre to fully understand the influence of the different elements in the laser cavity. The results are in good agreement with those obtained with the experimental setup

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Blanc, Maximin. "Optimisation d’une structure de conversion DC/DC réversible pour application aéronautique de forte puissance." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT115.

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Abstract:

Le véhicule aérien a connu de nombreuses révolutions durant les dernières décennies afin d’être plus économe en énergie et plus respectueux de l’environnement. Dans cet objectif, l’électricité est apparue comme le vecteur énergétique le plus adapté associé aux sources conventionnelles d’énergie. C’est dans ce contexte que nos recherches se sont portées sur ce mode de transport qui va voir des bouleversements structurels importants et de plus en plus d’équipements électriques installés à bord. Ce travail de recherche s’intéresse à une brique de conversion DC/DC nécessaire au transfert d’énergie entre les bus HVDC et LVDC présents sur les avions actuels, pour cela nous avons étudié la structure et le contrôle de la topologie Dual Active Bridge qui apparaît comme le meilleur candidat pour atteindre les objectifs techniques, de rendement et compacité. Un dimensionnement ainsi que des résultats expérimentaux sont présentés pour valider nos choix avec un démonstrateur de 3,75kW. Des pistes de réflexions sont enfin proposées pour poursuivre et étendre certaine assertions vers une structure tri-ports pour l’interfaçage de multiples réseaux et moyen de stockage. L’originalité de ses travaux réside dans la volonté de concevoir un produit industrialisable dans le domaine de l’aéronautique en favorisant plusieurs ruptures technologiques jusqu’alors rédhibitoire chez les avionneurs
Avionics is intended to become more and more efficient in terms of energy saving thanks to increased efficiency of embedded system. Today, electricity is presented as the best energy vector compared to hydraulic or pneumatic. This is why current researches aim to focus on power electronic converters in order to meet the future electrical power demand in aircraft networks. This research project presents a DC/DC dual active bridge converter which is expected as the best candidate to meet the complex requirements of an aircraft environment, especially the high voltage dynamics. This persuaded us to study the structure and modulations which are explained and brought face to face with a 3,75kW demonstrator in order to validate the theoretical assumptions. Some food for thought is proposed to extend this work toward a three-port converter to interface multiple network as well as storage systems. The originality of this work is to build a new kind of active conversion system promoting break through technologies to prove it suits to aircraft specifications

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Auzanneau, Sophie-Charlotte. "Etude théorique et expérimentale de diodes laser de forte luminance à 980 nm." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112276.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous présentons notre étude portant sur des diodes laser émettant à 980 nm. Nous souhaitions améliorer leur luminance, c'est-à-dire avoir une forte puissance alliée à une qualité spatiale du faisceau élevée. Afin de contrôler la qualité spatiale du faisceau, nous avons développé une forme particulière de laser, à savoir un laser à cavité évasée: le laser est constitué d'une section monomode droite suivie d'un évasement. Nous avons étudié deux types de section évasée, le premier (type I) à guidage par l'indice et à faible angle d'ouverture inférieur à 1ʿ, le second (type II) à guidage par le gain avec un angle entre 4 à 6ʿ. Nous avons utilisé une structure verticale d'épitaxie sur GaAs optimisée pour l'obtention de puissance. Afin d'optimiser la forme du guide d'onde évasé, nous avons développé un programme qui a permis d'optimiser la géométrie du laser évasé de type I en vue d'obtenir un mode en sortie le moins multimode possible. La question de la caractérisation de la qualité spatiale du faisceau s'est posée lors de l'évaluation expérimentale des lasers évasés. Les profils non-gaussiens des faisceaux nous ont conduit à utiliser les définitions de la taille et de la divergence des champs proche et lointain basées sur les écarts-types des profils d'intensité. Nous avons alors déterminé le facteur de qualité spatiale M2 selon sa définition adaptée à un faisceau quelconque basée sur les écarts-types. Nous avons mis en place un procédé expérimental de la mesure de la taille et de la divergence puis validé le traitement des données et notre méthode de calcul du facteur M2 par l'étude d'un laser ridge monomode. Expérimentalement, il apparaît que les lasers de type I les plus prometteurs possèdent un angle de 0,64ʿ, et un angle de 4ʿ pour les lasers de type II. Avec les premiers, on obtient 600mW avec un M2 de 2,1 et avec les seconds 1,2W avec un M2 de 3,3. D'autres types de lasers évasés (boîtes quantiques, électrodes distribuées) sont également étudiés
In this work, we present the study of high brightness laser diodes at 980 nm. We aim to improve the brightness that is to say the emitted power and the spatial quality of the beam. To control the spatial beam quality, we developed a tapered waveguide shape. The laser consists of a single mode straight section and a tapered section. We developed two kinds of lasers: the first (type I) with an index guided tapered section and a small overture angle (less than 1ʿ), the second (type II) with a gain guided tapered section and an angle between 4 and 6ʿ. Both have the straight index guided section. We used a optimized epitaxial structure based on GaAs materials for high power. To improve the tapered waveguide shape, we developed a modelling program that allowed us to optimize the geometry of the tapered laser in order to have a weakly multimode output beam. We had to deal with the question of the spatial beam measurements to determine the spatial beam quality. The non-gaussian intensity profiles we measured lead us to use the definitions of the size of the near-field and of the far-field angle based on the second moments of the intensity profiles. Using these values, we determined the M2 factor according to the definition adapted to a beam with real profiles based on the second moments. We realized a experimental method to measure the size and the divergence of the beam and we validated the data treatment and our calculation method with the study of a monomode ridge laser. The best index guided lasers (type I) have an overture angle of 0. 64ʿ and the best lasers with the gain guided section (type II) have an angle of 4ʿ. With the type I lasers, we measured a power of 600 mW with a M2 factor equal to 2. 1. With the type II lasers, we had, for two different tapered lasers a power of 1. 2W with a M2 of 3. 3 and 2. 4W with a M2 equal to 5. 8, respectively. Others kinds of tapered lasers (multiple quantum wells, quantum dots, distributed electrodes) are also studied

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Renard, William. "Étude et réalisation de sources lasers fibrées impulsionnelles de forte puissance autour de 2 µm." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00764940.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce manuscrit de thèse s'inscrivent dans l'étude et la réalisation de sources lasers impulsionnelles à fibre autour de 2 µm. Le travail présenté dans ce manuscrit se décline en deux parties. Une première partie est consacrée à l'étude des sources lasers fibrées à commutation de gain émettant des impulsions d'une durée de quelques nanosecondes. Une source a été réalisée et caractérisée, elle génère des impulsions de 10 ns de durée, 16 µJ d'énergie et 1,6 kW de puissance crête. Les impulsions sont ensuite amplifiées dans une fibre à large cœur pour atteindre plus de 150 µJ d'énergie et 13 kW de puissance crête, l'ensemble de la source étant totalement fibré. La deuxième partie est consacrée à l'étude des sources à verrouillage de mode autour de 2 µm. Un oscillateur totalement fibré fonctionnant en régime solitonique a été réalisé et caractérisé, il génère des impulsions de 4,5 ps de durée et 62 pJ d'énergie. Ces impulsions sont ensuite amplifiées afin d'atteindre plus de 8 kW de puissance crête et 30 nJ d'énergie sans l'accumulation significative de nonlinéarités. Les limites de l'amplification des impulsions dans ces deux différents régimes sont étudiées et discutées avec l'appui de modèles numériques.

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Pereira, Albert Manuel. "Conception de Transformateurs Moyennes Fréquences : application aux convertisseurs DC-DC haute tension et forte puissance." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1326.

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Abstract:

Le transport et la distribution de l'énergie électrique sont traditionnellement réalisés en alternatif (50 Hz ou 60 Hz), un des éléments-clés de ces infrastructures est le transformateur de puissance. Ce dernier est utilisé depuis plus d'un siècle et donc sa conception est maîtrisée (avec des rendements très élevés, supérieurs à 99 %). Depuis quelques années, la part des énergies renouvelables est en constante augmentation. Bien souvent, la production des énergies renouvelables est éloignée des centres de consommation. Or, le transport en courant continu sous haute tension (HVDC) sur de grandes distances est plus rentable. Dans ce cas, nous avons besoin de convertisseurs de puissance fonctionnant pour certains avec des Transformateurs Moyennes Fréquences (TMF) entre 1 kHz et quelques dizaines de kilohertz. Dans ces applications, la recherche du rendement maximal est primordiale. L'augmentation de la fréquence de fonctionnement a pour effet bénéfique de diminuer l'encombrement d'un transformateur. Cependant un certain nombre de problèmes vont apparaître avec cette augmentation. Nous pouvons citer : les pertes dans les conducteurs et dans le circuit magnétique sont liées à la fréquence ; le type de bobinages (fil de Litz et feuillard) et les matériaux magnétiques (ferrites et nanocristallins) en moyennes fréquences sont différents de ceux utilisés en 50 Hz ; le refroidissement est plus complexe car la densité de puissance volumique est plus élevée... Ainsi dans cette thèse, nous avons mis en place une méthodologie de conception afin de maîtriser au mieux le dimensionnement d'un TMF avec un compromis précision et coût de calculs. Nous avons identifié les modèles (analytiques et numériques) susceptibles d'être utilisés pour estimer les performances d'un TMF. Deux TMF d'une puissance de 180 kVA et de 1 kVA ont été dimensionnés, fabriqués et testés afin de mettre en évidence le domaine de validité et d'ajuster les différents modèles. Ce travail nous a permis de mettre en place une méthodologie de conception allant des spécifications du convertisseur jusqu'à la simulation de celui-ci avec le modèle du transformateur dimensionné. Nous avons mis en évidence : l'influence de paramètres technologiques sur l'élévation de la résistance pour des bobinages de type feuillard et l'influence de paramètres technologiques sur les propriétés magnétiques des matériaux nanocristallins. Ce travail de thèse a été réalisé avec le groupe « Matériaux du Génie Electrique » du laboratoire Ampère et financé par l'institut pour la transition énergétique SuperGrid Institute
The transmission and distribution of electric power is normally made by ac networks (50 Hz or 60 Hz), where one of the key elements of this infrastructure is the power transformer; used for more than a century, its design is very well understood, with a level of operating efficiency normally greater than 99%. In recent years, the share of renewable energy has been increasing. Often times the energy generated from renewable sources is produced far from consumption centers, and so transportation in the form of high voltage direct current (HVDC) over long distances is more profitable, due to the lower losses seen than with HVAC after a certain length of transmission line. In this case, we need power converters operating with Medium Frequency Transformers (MFT) from 1 kHz to tens of kilohertz. For these applications, the research of their maximum efficiency in operation is paramount. Increasing the transformer operating frequency has the beneficial effect of reducing its size. However, a number of problems will appear with this frequency increase, such as: the increase in the losses in the conductors and the magnetic circuit that are related to the frequency; the less well understood winding type (Litz wire and foil) and magnetic materials (ferrites and nanocrystalline) in the MF that are different from those used at 50 Hz; the cooling is more complex because the power density is higher, etc. In this thesis, a design methodology was developed in order to optimise the design of MFTs with respect to the compromise between accuracy and the length of calculations. In addition, analytical and numerical models were identified that can be used to accurately estimate the performance of an MFT. Furthermore, two MFTs (apparent power: 180 kVA and 1 kVA, respectively) were sized, manufactured and tested in order to demonstrate the domain of validity of the models, and also for optimisation of the different models. This work has enabled the development of a design methodology using the converter specifications and build a simulation with complete model of the transformer, which can then be used to validate an MFT design. We have highlighted: the influence of the technological parameters on the rise of resistance in the foil coils and the influence of the technological parameters on the magnetic properties of nanocrystalline materials. This work was performed with the group "Materials for Electrical Engineering" Ampère laboratory and funded by the Institute for Energy Transition SuperGrid Institute

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Renard, William Alain Guillaume. "Étude et réalisation de sources lasers fibrées impulsionnelles de forte puissance autour de 2 µm." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2012. http://www.theses.fr/2012EPXX0067.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce manuscrit de thèse s'inscrivent dans l'étude et la réalisation de sources lasers impulsionnelles à fibre autour de 2 µm. Le travail présenté dans ce manuscrit se décline en deux parties. Une première partie est consacrée à l'étude des sources lasers fibrées à commutation de gain émettant des impulsions d'une durée de quelques nanosecondes. Une source a été réalisée et caractérisée, elle génère des impulsions de 10 ns de durée, 16 µJ d'énergie et 1,6 kW de puissance crête. Les impulsions sont ensuite amplifiées dans une fibre à large cœur pour atteindre plus de 150 µJ d'énergie et 13 kW de puissance crête, l'ensemble de la source étant totalement fibré. La deuxième partie est consacrée à l'étude des sources à verrouillage de mode autour de 2 µm. Un oscillateur totalement fibré fonctionnant en régime solitonique a été réalisé et caractérisé, il génère des impulsions de 4,5 ps de durée et 62 pJ d'énergie. Ces impulsions sont ensuite amplifiées afin d'atteindre plus de 8 kW de puissance crête et 30 nJ d'énergie sans l'accumulation significative de nonlinéarités. Les limites de l'amplification des impulsions dans ces deux différents régimes sont étudiées et discutées avec l'appui de modèles numériques
In this work, we design and make high peak power pulsed fiber lasers operating around 2 µm. The first part of this work is dedicated to the study of gain-switched thulium-doped fiber laser which emits nanosecond pulses. A fiber oscillator was built and characterized. It emits pulses with 10 ns duration, 16 µJ energy and 1,6 kW peak power. Pulses were amplified in a large core fiber to reach 150 µJ energy and 13 kW peak power per pulses. The second part of this report is dedicated to the study of mode-locked thulium-doped fiber laser. An all-fiber oscillator in solitonic regime was built and characterized. It emits solitons of 4,5 ps duration and 62 pJ energy. Pulses were also amplified to achieve more than 8 kW peak power and 30 nJ energy without significant nonlinear distortion. We discuss the limitations of pulses amplification in the nanosecond and picosecond regimes with numerical simulation

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Bernard, Catherine. "Optimisation d'antennes compactes du type multitête pour émission sonar de forte puissance en basses fréquences." Lille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LIL10186.

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Abstract:

En matière de système sonar actif, les progrès accomplis ces dernières années ont conduit au développement d'antennes d'émission de forte puissance basse fréquence afin d'améliorer la portée en détection. A ces fréquences, la taille des transducteurs augmente et devient rapidement prohibitive. Pour limiter le volume d'antenne, on cherche à miniaturiser les transducteurs et à réduire leur espacement. Il apparaît alors un phénomène d'interactions acoustiques entre les projecteurs du à l'action du fluide. La thèse a pour objet une nouvelle antenne du type multitête, qui présente ce phénomène d'interactions, avec pour conséquence une limitation des performances. Le but de ces travaux est d'étudier le fonctionnement de l'antenne, en mettant en évidence le problème des interactions, afin d'y remédier par différents moyens et d'obtenir une version optimisée. Dans un premier temps, le problème des interactions est abordé de manière générale par une étude bibliographique afin d'évaluer le phénomène dans différentes situations et d'analyser les solutions proposées pour remédier aux effets néfastes. Cette étude est appliquée au cas de l'antenne multitête. Le premier travail consiste à décrire son fonctionnement en se servant des outils de modélisation (code éléments finis atila et méthode des schémas électriques équivalents) et des mesures effectuées. L'influence de modifications géométriques de la version de base sur les performances est ensuite évaluée, ce qui permet de définir de nouvelles configurations d'antenne à envisager selon les critères requis. Enfin, on parvient à une optimisation de la version démonstrateur de l'antenne en terme de niveau sonore et d'homogénéisation du fonctionnement des transducteurs par un contrôle actif ou passif sur les vitesses de vibration. En conclusion, on aboutit à un concept d'antenne compacte basse fréquence modulable, optimisé selon la configuration

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Melhem, Wissam. "Contribution à l'étude des onduleurs de tension à commutation douce destinés à le forte puissance." Cachan, Ecole normale supérieure, 1995. http://www.theses.fr/1995DENS0018.

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Abstract:

Le travail entrepris dans cette thèse permet d'analyser les possibilités de l'introduction de la commutation douce dans les onduleurs de tension a mli destines a la forte puissance. Une étude bibliographique conduit dans un premier temps à établir une classification des différentes structures proposées. L'analyse des avantages et inconvénients associes au fonctionnement de ces structures (contraintes, critères de fonctionnement en mli) nous amène à poursuivre notre étude sur deux structures de concepts différents: la première est qualifiée de structure a commutation mixte. Dans ce cas, l'instauration de la commutation douce est réalisée au niveau de chaque interrupteur élémentaire. Une étude approfondie de son fonctionnement a conduit a la mise en place d'une maquette expérimentale de forte puissance (1 kv, 1ka, 10 khz) qui a permis de justifier le recours a la commutation douce a travers des mesures comparatives avec la structure fonctionnant en commutation dure. La deuxième est qualifiée de structure à large ondulation. Dans ce cas, l'instauration de la commutation douce est assurée d'une façon commune à tous les bras de l'onduleur. Une modification du schéma de base de cette structure mène a optimiser ses conditions de fonctionnement. Une maquette expérimentale de moyenne puissance (500 v, 50 a, 20 khz) valide l'étude théorique. Un bilan des potentialités de cette technique de commutation clos notre rapport

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Santos, Pereira Guilherme. "Stabilité des systèmes électriques comportant une forte proportion de sources interfacées par électronique de puissance." Thesis, Centrale Lille Institut, 2020. http://www.theses.fr/2020CLIL0018.

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Abstract:

L’insertion massive de sources interfacées par Électronique de Puissance (EP) dans le réseau va induire de grands défis techniques à surmonter pour garantir la stabilité du système électrique. L’une des principales préoccupations tient aux caractéristiques de ces sources, qui sont différentes de celles des Machines Synchrones (MS). Ce travail apporte un éclairage supplémentaire sur l’effet de l’insertion massive des sources interfacées par EP dans le système électrique, plus spécifiquement sur l’évolution du comportement de la fréquence de ces systèmes. Pour y répondre, un ensemble d’outils et de méthodes s’inspirant des fondamentaux des systèmes basés sur la production d’électricité avec les MSs a été développé. Des modèles d’ordre réduit des sources interfacées par EP se comportant comme sources de tension ou de courant sont proposés. Comme ces représentations partagent la même approche théorique que les modèles de MSs, il est ensuite possible de les fusionner en vue de l’analyse des systèmes électriques quelconques, indépendamment leur complexité. Les systèmes d’ordre réduit peuvent soit être modélisés en représentant chaque source ou bien en utilisant le concept des zones synchrones, ce qui offre une grande flexibilité d’analyse. Avec une approche progressive, le comportement de la fréquence des systèmes académiques relevé avec la méthodologie proposée est analysé en profondeur et comparé avec celui obtenu avec des modèles détaillés. L’approche développée dans ce travail peut être utilisée pour déterminer l’impact du ratio de pénétration des sources interfacées par EP sur le comportement global de la fréquence, mais aussi pour évaluer les oscillations intra et interzones des différents systèmes électriques
The massive insertion of Power Electronics (PE)-based sources into the grid is creating some technical challenges which must be overcome in order to guarantee the stability of the power system. One of the main concerns is due to the characteristics of these sources, which are different to those of Synchronous Machines (SMs). This research intends to provide a supplementary insight into the massive insertion of PE-based sources into the power system, more specifically the evolution of the frequency behaviour of these systems. For this purpose, a set of methods and tools already used on classical SM-based systems is proposed. Reduced order models of PE-based sources behaving as voltage or current sources are proposed, and, since the obtained representations share the same theoretical approach as that employed for SMs, they can be employed together to analyse any power system, regardless its complexity. The reduced order model of the systems can either be designed by representing each source of the original system or using the concept of synchronous areas, providing flexibility in the analysis. Using a step-by-step approach, the frequency behaviours observed with academic systems are deeply analysed with the proposed methodology, and validated with those obtained with detailed EMT models. The proposed approach developed in this work can be used to determine the impact of the penetration rate of PE-based sources on the overall frequency behaviour, and on the intra- and inter-area oscillations of different power systems

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SAINTE-CATHERINE, CLAUDE. "Etude des possibilites d'applications des lasers nd-yag de forte puissance aux traitements de surface." Paris, ENMP, 1990. http://www.theses.fr/1990ENMP0255.

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Abstract:

Le faisceau des lasers nd-yag presente l'avantage par rapport aux co#2 de pouvoir etre transporte par des fibres optiques. Le principal inconvenient de ce type de laser pour le traitement des materiaux etait jusqu'alors les puissances moyennes assez faibles. Le projet eureka eu-226 a justement pour objectif de developper des sources laser nd-yag de forte puissance. L'absorptivite des surfaces metalliques est plus elevee a 1,06 microns (nd-yag) qu'a 10,6. Le transfert d'energie laser-matiere est donc plus important dans le cas d'un laser nd-yag et l'emballement thermique moindre. Cela a ete mis en evidence par des mesures d'absorptivite en fonction de la temperature et par des cycles thermiques calcules. Ces avantages permettent la trempe superficielle des aciers sans revetement ni protection gazeuse donc sans pollution chimique. Les frequences de repetition (superieures a 100 hz) sont suffisamment elevees pour realiser des traitements pseudo continus. Le decoupage d'impulsions (pulse shaping) ne presente un interet que pour des impacts independants. La modelisation fds a permis, pour la trempe superficielle des aciers, de prevoir l'evolution temporelle des phases. L'objectif est de calculer les zones affectees thermiquement mais aussi dans le futur les contraintes residuelles et d'ameliorer les calculs thermiques par une meilleure adequation des variations de chaleur specifique ou de h avec la realite. Les depots par laser hpssl sont tout a fait envisageables si la frequence est suffisamment elevee pour maintenir la zone d'interaction en fusion

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Byk, Estelle. "Méthodes d'analyses couplées pour la modélisation globale de composants et modules millimétriques de forte puissance." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0049.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire concerne la modélisation globale de transistors de puissance et de modules millimétriques comportant un circuit amplificateur reporté en flip-chip. Il s' agit donc de coupler dans une même analyse différents types de simulation afin d' améliorer la description du comportement des dispositifs hyperfréquences. Dans un premier temps, nous avons associé des simulations électromagnétiques, circuit et thermique pour établir un modèle électrothermique hybride de transistors PHEMTs de grand développement de grille. Cette approche originale de modélisation globale permet de tenir compte de l'ensemble des interactions électromagnétiques et thermiques qui deviennent prépondérantes dans la conception de dispositifs millimétriques de forte puissance. D'autre part, le modèle hybride peut être utilisé pour prédire le comportement d'autres composants appartenant à la même technologie ou encore pour synthétiser des circuits plus complexes intégrant ces composants. La seconde partie de nos travaux s'est portée sur l'application d'une approche globale pour modéliser et optimiser le packaging de modules amplificateurs reportés en flip-chip. Dans ce cas, nous avons combiné les lois de l'électromagnétisme et des circuits afin de caractériser l'influence de l'environnement électromagnétique des MMICs sur leurs performances électriques. L'objectif est alors d'identifier les phénomènes parasites générés par la mise en boîtier d'amplificateurs reportés en flip-chip, puis de donner des solutions d'intégration de la puce dans son boîtier pour rejeter les effets parasites hors de la bande de fonctionnement des MMICs
This work deals with the global modeling of high power transistors and millimeter-wave modules with an amplifier flip-chip circuit. It concerns the coupling in a same analysis of different simulations to improve the description of microwave systems behavior. In a first step, we have combined electromagnetic, circuit and thermal simulations to establish a global electrothermal model of large gate width PHEMTs. This original global modeling approach allows to take into account all electromagnetic and thermal interactions which are of prime importance in high power millimeter-wave devices conception. Moreover, the global model allows to predict the behavior of other components designed with the same technology and to synthesize more complex circuits using these components. The second part of this work concerns the modeling and optimization of flip-chip amplifier modules packaging applying a global approach. In this case, we have coupled electromagnetic and circuit software to determine the influence of MMICs electromagnetic environment on their electrical performances. The aim is to identify the parasitic effects due to the package of flip-chip amplifiers and thus to give solutions for MMICs integration to eliminate these parasitic effects

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Dissertations / Theses on the topic 'Feu de forte puissance'

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