Magneto-Acoustic Modeling and Optimization of a Permanent Magnet assisted Synchronous Reluctance Machine (Ref N°12)

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : CLIMAT, ENVIRONNEMENT ET ÉCONOMIE CIRCULAIRE, ÉNERGIES RENOUVELABLES, MOBILITÉ DURABLE et HYDROCARBURES RESPONSABLES.

L’engagement d’IFPEN en faveur d’un mix énergétique durable se traduit par des actions visant :

• à gagner en efficacité énergétique ;
• à réduire les émissions de CO2 et de polluants ;
• à améliorer l’empreinte environnementale de l’industrie et des transports ;

tout en répondant à la demande mondiale en mobilité, en énergie et en produits pour la chimie.

Dans cet objectif, IFPEN développe des solutions permettant, d’une part, d’utiliser des sources d’énergie alternatives et, d’autre part, d’améliorer les technologies existantes liées à l’exploitation des énergies fossiles.

Magneto-Acoustic Modeling and Optimization of a Permanent Magnet assisted Synchronous Reluctance Machine

With the transition to electric mobility and the growing integration of electric machines in various industrial sectors, concerns related to NVH (Noise, Vibration, Harshness) are becoming increasingly important. These phenomena significantly impact the comfort, durability, and overall perception of the quality of products using electric motors. Consequently, understanding and optimizing the NVH performance of electric machines represent a major challenge for manufacturing companies today.

Objectives of the internship:

The primary objective of this internship is to identify the geometric parameters that have the greatest impact, from a vibro-acoustic perspective, in a synchronous reluctance machine with permanent magnets, with the aim of optimizing it.

The work will be structured around the following steps:

• Literature review on NVH issues and modeling methods applied to electric machines.
• Familiarization with the electromagnetic calculation tool to be used during the internship.
• Development of models to couple with the electromagnetic calculation tool for assessing the vibro-acoustic performance of a machine geometry.
• Sensitivity study to identify the most influential geometric parameters on vibro-acoustic performance.
• Optimization of the geometry of a synchronous reluctance machine with permanent magnets based on multi-physical magneto-acoustic criteria.

Desired profile:

Student in Master 2 or final year of engineering school with knowledge in mechanics and electromechanics.

• Proficiency in tools and programming languages such as MATLAB, Python.
• Thoroughness, scientific curiosity, and analytical skills.

Keywords: Electric machines, vibro-acoustic noise, modeling, optimization