Modélisation et simulation par éléments finis d’un moteur asynchrone

Abstract

L’objectif visé dans ce travail consiste à modéliser le moteur asynchrone et résoudre les équations du champ magnétique de cette machine à l’aide du logiciel de calcul numérique (FEMM) basé sur la méthode des éléments finis. Cette simulation a permis aussi d’étudier l’effet de peau dans les barres des encoches rotoriques et de déterminer l’influence de la forme et des dimensions des encoches sur les coefficients de correction kr et kx. Le premier coefficient fait référence à l’augmentation de la résistance rotorique et le second à la diminution de la réactance de fuite rotorique. Pour calculer la variation des deux coefficients rotoriques de correction kr et kx en fonction du glissement, nous avons exploité le logiciel FEMM qui permet d’effectuer le calcul pour des formes d’encoches complexes dont le calcul analytique est complexe. Nous avons en premier lieu effectué une analyse d’une série de moteurs de même puissance et même dimensions pour différentes formes d’encoches profondes rotoriques ; rectangulaire, trapézoïdale direct et ovale. Puis nous avons varié les dimensions de ces barres rotoriques dans le but de voir l’influence de ces modifications sur les coefficients de correction et donc sur les résistances effectives de la MAS étudié. Cette étude montre que le phénomène de l’effet de peau dans les barres rotoriques du moteur dépend de plusieurs facteurs, tels que les dimensions, la forme et le matériau de l’encoche utilisée. Le calcul par FEMM nous a permis d’extraire avec une grande précision les coefficients de variation de l’impédance rotorique pour une barre rectangulaire et pour les différentes formes d’encoches rotoriques dont la résolution analytique n’est pas disponible