L’École navale constitue, pour la France, la grande école militaire de la mer. Située dans un cadre exceptionnel de 110 hectares sur la presqu’île de Crozon, bordée par la rade de Brest au Nord et la baie de Douarnenez au Sud, elle est l’institution de formation des officiers de la Marine nationale. Ce véritable creuset de l’excellence maritime forme des officiers de tous horizons, des marins d’État relevant de certaines spécialités, ainsi que des étudiants en master et doctorat. Sous statut d’établissement public sous tutelle du ministère des Armées depuis 2017, elle assure ainsi des missions d’enseignement supérieur et de recherche, forte de son institut de recherches et d’études navales, au profit d’environ 2 .000 élèves par an, soutenus par une équipe dynamique de 400 personnels permanents (militaires, enseignants, enseignants-chercheurs, administratifs et techniques).
Sujet du stage :
Modélisation de dispositifs pour une aimantation non conventionnelle d’aimants permanents pour des Machines Electriques à hautes performances
Le stage s’effectuera dans le cadre d’un projet qui a pour but d’établir des méthodologies pour le contrôle topologique de l’aimantation d’aimants isotropes pour les Machines Electriques à hautes performances (projet CAAME).
Les machines électriques synchrones à aimants permanents sont utilisées dans des applications très exigeantes comme la propulsion des vecteurs navals (navires, vecteurs autonomes). Il est en particulier nécessaire de réduire fortement les bruits d’origine électromagnétique afin d’augmenter la discrétion des systèmes et d’augmenter les performances en termes de densité de couple. Pour ce faire l’utilisation de structures d’aimantation non triviales peut être une piste pour concevoir des machines extrêmement discrètes. Ainsi par exemple l’utilisation de structures d’aimants en anneau de Halbach permet d’obtenir des forces magnétomotrices crées par les aimants avec une répartition quasi sinusoïdale ce qui limite les sources de bruits électromagnétiques. Ce type de structure permet également d’optimiser les performances électromagnétiques.
L’École navale a récemment acquis un dispositif permettant d’aimanter des aimants permanents (ferrites et aimants terre rare). Ce dispositif est constitué d’un banc de décharge (banc de capacités avec son électronique de puissance) et d’une bobine inductrice d’aimantation (appelée en anglais « fixture ») dans lequel va circuler une impulsion de courant élevée (typiquement de l’ordre de plusieurs kA) ce qui va permettre d’aimanter un aimant. L’école dispose également d’un système de mesure de champs magnétiques (Gaussmètre).
L’objectif du stage est de modéliser des bobines d’aimantation non conventionnelles capables d’aimanter des pièces d’aimants isotropes dans la masse (par exemple des anneaux) avec une orientation variable (les aimants isotropes sont des matériaux magnétiques pouvant être magnétisés dans toutes les directions). Cette modélisation de la bobine d’aimantation se fera de manière analytique ou semi analytique avec des méthodes ampériennes. L’objectif étant de proposer plusieurs topologies de bobines non triviales qui pourront être réalisées et testées. Ces bobines pourront être utilisées pour aimanter des aimants pour des moteurs à haute performances
Plan de travail
Étude bibliographique sur les aimants permanents et les techniques d’aimantation
Elaboration de modèles analytiques ou semi analytiques de bobinages
Validation numérique
Proposition d’une ou plusieurs topologies de bobines d’aimantation pour réaliser des aimantations particulières
Si le déroulement du stage le permet : réalisation et test d’une ou plusieurs bobines.
Bibliographie Succincte
-Thèse de Amit Kumar JHA, 2019, Design of Halbach Permanent Magnet External Rotor Machine with Reuse & Recycle Magnet Concepts for Automotive Applications, thèse de doctorat INP Grenoble
- Amri L, Zouggar S, Charpentier J-F, Kebdani M, Senhaji A, Attar A, Bakir F. Design and Optimization of Synchronous Motor Using PM Halbach Arrays for Rim-Driven Counter-Rotating Pump. Energies. 2023; 16(7):3070. https://doi.org/10.3390/en16073070
- Y. Shen et al., "Design of Novel Shaftless Pump-Jet Propulsor for Multi-Purpose Long-Range and High-Speed Autonomous Underwater Vehicle," in IEEE Transactions on Magnetics, vol. 52, no. 7, pp. 1-4, July 2016, Art no. 7403304, doi: 10.1109/TMAG.2016.2522822
- Bonded Neo Magnetization Guide, Magnetquench technology (https://mqitechnology.com/wp-content/uploads/2017/09/bonded-neo-magnetization-guide.pdf)
Mots clefs : machines électriques, aimants permanents, application navales, aimantation, Halbach, génie électrique, électrotechnique.
Diplôme préparé : Master 2 ou Eleve ingénieur en 3ème année en génie électrique/électrotechnique
Laboratoire de recherche : IRENav
Tuteur du stage : M. Jean-Frédérique CHARPENTIER
Localisation : Lanvéoc (29), Finistère
Début du stage : à partir du Lundi 2 mars 2026
Durée du stage : 6 mois
Gratification mensuelle dans le cadre d’une convention de stage.
Nous rejoindre, c’est notamment bénéficier des avantages suivants :
- Transport gratuit : desserte maritime depuis la base navale de Brest et car au départ de Daoulas (arrêt à Le Faou, Tal-ar-Groas et Lanvéoc)
- Une restauration sur place aux frais du candidat (avec une participation de l’employeur)
Les candidatures (CV et lettre de motivation) sont à transmettre avant le 23/11/2025, sous la référence "STG9-DRI/Electrotechnique et aimantation" à recrutement@ecole-navale.fr