Couplage des équations électriques et magnétiques

Coupling of magnetic and electric equations

• Auteur / Autrice : Patrick Lombard
• Direction : Gérard Meunier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble ; 1980-2006)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Sabonnadière
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : René Le Doeuff, Francis Piriou, Dominique Colombani, Jean-François Ballay

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Electrotechnique

Electroenergetique

Resolution equation

Methode element fini

Modelisation

Champ magnetique

Etude theorique

Equation resolution

Finite element method

Modeling

Magnetic field

Theoretical study

Résumé

L'analyse non linéaire des dispositifs électrotechniques est souvent limitée par la complexité de l'alimentation. En effet, dans le cas de conducteurs massifs, la tension est nécessaire, tandis que pour les conducteurs bobinés, le courant doit être connu. Ces restrictions sont dues à la nature des équations de champ. Une nouvelle formulation est proposée qui offre la possibilité de choisir le type de la source (tension ou courant) aussi bien que tous les types de connexion entre les composants. Deux types de ''conducteurs magnétiques'' sont considérés massifs qui peuvent être le siège de courant de Foucault, et des conducteurs bobinés, sans courants de Foucault. Une équation reliant le potentiel magnétique, le courant et la tension est établie pour chacun de ces conducteurs. Cette équation est introduite dans une méthode conventionnelle d'analyse des circuits (matrice d'impédance). Les équations de champ magnétique et de circuit sont résolues simultanément. La notation complexe est utilisée pour le régime harmonique. Une méthode implicite est employée pour discréditer les équations dans le temps. Un algorithme de minimisation de Newton-Raphson est utilisé pour résoudre les problèmes incluant des matériaux avec des propriétés non-linéaires les composants extérieurs au domaine éléments-finis peuvent être des résistances, des inductances, des capacités, des diodes, des interrupteurs, des thyristors et des sources de tension ou de courant. Cette formulation a été implantai dans le logiciel industriel FLUX2D. Des cas réels ont été modélisés pour valider le logiciel réalisé : four à induction, contacteur avec spire de Frager machine asynchrone, transformateurs. . . Les résultats de calcul sont en bon accord avec les mesures