Fanny Mesmin

Matériaux magnétiques et solution innovante de filtrage CEM pour application aéronautique.

Dans les applications aéronautiques, la norme DO-160 impose l'atténuation des perturbations électromagnétiques selon des gabarits bien précis. Deux sources de perturbations distinctes sont présentes : les courants de mode commun (MC) et les courants de mode différentiel (MD). En général, chaque type de perturbations nécessite un filtre associé car les domaines de fréquences sont bien séparés. Chaque filtre va comporter une inductance conçue avec des modes de bobinages et des matériaux bien adaptés à chaque besoin. Les inductances de filtrage de MC doivent présenter des impédances très importantes et requièrent donc des matériaux magnétiques à très haute perméabilité. Les matériaux retenus pour cette application sont les Ferrite MnZn et les alliages nanocristallins. Les inductances de MD sont parcourues par des courants qui incluent une composante continue sur laquelle se superposent les perturbations. En conséquence, les noyaux magnétiques présentent généralement des perméabilités relatives apparentes très réduites, de l'ordre de 300. Les matériaux à envisager sont d'un côté, un noyau en poudre magnétique (entrefer réparti) et de l'autre un matériau ultra-doux avec un circuit magnétique ouvert. L'objectif final de cette thèse est de concevoir un filtre qui réalise l'atténuation MC+MD avec un bobinage et un circuit magnétique unique.

- Etude des alliages magnétiques doux (nanocristallins et amorphes). ( Caractérisation hautes fréquences, Cycle de recuit, recuit sous champ, ...)
- Modélisation et optimisation de prototypes.
- Réalisation de prototypes.

Sujet d’étude :
Caractérisation de matériaux magnétiques doux à bas champ pour l’application disjoncteur différentiel.

Réalisations :
- Mise en place d’un banc de mesure permettant de mesurer à bas champ en partenariat avec le G2ELAB (Laboratoire d’Electronique de Grenoble -38)
- Caractérisation des tores en fonction de sa composition (Fer/Nickel et nanocristallin) , de sa géométrie, de sa rémanence et de la température.
- Analyse du fonctionnement de ces tores en conditions réelles (transformateur de courant).

Acquis :
- Réflexion sur les systèmes électriques et plus particulièrement sur la protection différentielle.
- Utilisation du logiciel Matlab Simulik (modèle de comportement réel du tore)
- Capacité à confronter des visions différentes de manière constructive (dialogue entre le laboratoire et l’entreprise)
- Rigueur et organisation pour la partie expérimentale

Sujet d’étude :
Comportement d’un train périodique des gouttes mono disperses à une jonction en T en millifluidique.

Réalisations :
- Montage avec des canaux de taille millimétrique et des pousses seringues.
- Mise en évidence de l’existence des trois régimes : fragmentation, répartition et filtre au niveau de la jonction.
- Etude de l’écoulement dans un canal simple.
- Etude de l’écoulement dans réseau comportant une jonction T et plus particulièrement la transition entre le régime de répartition et le régime filtre.

Acquis :
- Utilisation du logiciel Matlab pour le traitement des vidéos.
- Utilisation du logiciel Kaleidagraph pour le traitement des données.
- Rigueur dans la démarche expérimentale.
- Autonomie dans le choix des paramètres afin d’obtenir des résultats exploitables.