Modélisation d'un relais polarisé haute sensibilité

• Auteur / Autrice : Patrice Joyeux
• Direction : Albert Foggia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble1980-2006)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Paul Ferrieux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Reignier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Multon, Laurent Nicolas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Relais électriques

Mots clés libres

Sciences et techniques

Electrotechnique. Electroenergetique

Dispositif protection

Protection a relais

Propriete electromagnetique

Courant induit

Saturation

Simulation numerique

Methode element fini

Résumé

Dans tous les domaines, mais en particulier celui de électricité, chacun se préoccupe de plus en plus de la sécurité des utilisateurs, tant au niveau des biens que des personnes. Pour cela on utilise des appareils à coupure automatique de I'alimentation, dès I'apparition d'un défaut électrique dans une installation. Cette protection est réalisée par des dispositifs différentiels, dont le coeur est constitué d'un relais polarisé haute sensibilité. L'amélioration de celle-ci exige une maitrise complète des caractéristiques du relais. Or les différentes pièces le constituant présentent certaines tolérances, lors de son assemblage celles-ci vont entrainer des dispersions de ses caractéristiques électriques dans des proportions qu'il reste à déterminer. La maÎtrise de ces dérives, nécessite l'élaboration d10utils pour quantifier les paramètres influents mais aussi pour améliorer ses propriétés électriques. Le premier outil est une modélisation analytique qui nous permet d1appréhender les phénomènes électromagnétiques: la saturation, les courants induits, les points de polarisation de l'aimant, ainsi que l'influence des points de contact entre la pièce fixe et la pièce mobile. Le second est un modèle numérique utilisant les éléments finis, avec une méthode originale qui utilise une formulation bidimensionnelle en associant ~"deux coupes couplées" pour analyser des dispositifs tridimensionnels

Ln all fields, but more especially in electricity, everybody is more and more worried about the security of users as weil as goods. This requires equipment with automatic switch off power supply as soon as an electric defect in a installation occurs. This protection is made by differential devices, where the main component consists in a high sensitivity polarized relay. The improvement of this protection requires a complete control of the characteristics of the relay. However the various parts the component present tolerances, during assembly those will involve drift of its electric characteristics in proportions that remains to be determined. The control of these drifts, requires new tools to quantify the parameters influent but also to improve electric properties of the relay. The first tool is an analytical modelling techniques which enables us ta apprehend the electromagnetic phenomena like saturation, the eddy currents, polarisation points of the magnet, as weil as the influence contact points between the fixed part and the moving one. The second is a numerical model using the finite elements techniques representation, with an original method which uses a two-dimensional formulation associating. . Two cuts coupled Il to analyse three-dimensional devices