Abstract:
Ce mémoire aborde le problème du couplage magnétique de deux
bobinages dont les flux ne sont pas dirigés par des matériaux
ferromagnétiques, autrement dit de bobines " sans fer ". L'étude porte ainsi
en un premier temps sur l'élaboration théorique d'un modèle électrique des
bobines à couplages faibles ; l'exploitation de ce modèle à l'occasion d'une
étude en fréquence permettant de mettre en évidence un phénomène de
résonance dans la transmission de puissance existant entre les deux
enroulements. Par ailleurs, une étude magnétostatique permet de privilégier
certaines géométries et particularités physiques des bobinages utilisés.
Enfin, les conditions mises en évidences, portant sur la géométrie et les
résonances, sont utilisées, testées et validées autour de la réalisation d'une
transmission de puissance de l'ordre de 60 W entre deux bobinages séparés
de 50 cm environ. [13]
Aujourd'hui, pour des faibles distances, les dispositifs de TSFE à
couplage inductif sont utilisés de plus en plus dans les produits de
l'industrie et publics pour l'alimentation sans contact. Cependant en raison
de la limitation de la distance de transfert, cette technologie ne peut pas être
utilisée car le rendement est extrêmement faible. Pour contourner cet
inconvénient, on associe au système inductif des capacités de compensation.
Le nouveau dispositif ainsi obtenu permet à travers la fréquence de
résonnance d'optimiser la puissance transmise et ainsi augmenter le
rendement.
Dans ce travail, nous étudions le TSFE du point de vue
électromagnétique et optimisation. Pour le calcul des résistances et des
inductances, nous utilisons la méthode des circuits électriques couplées et
pour l'optimisation nous exploitons le phénomène de résonnance. Le modèle
ainsi obtenu est transcrit sous MATLAB.
Le mémoire est composé de trois chapitres dont le premier chapitre
consiste à présenter des généralités sur la transmission sans fil d'énergie
électrique et ces différentes applications.
Dans le deuxième chapitre, nous traitons la modélisation
électromagnétique du TSFE et son optimisation.
Le troisième chapitre est consacré à l'application du modèle développé à
une configuration géométrique et électromagnétique du TSFE où nous
exposons les différents résultats des couplages fort et faible ainsi que ceux
obtenus pour les systèmes inductifs résonnants. [14
