Modélisation par éléments finis de la machine linéaire triphasée à double induction

Abstract

Dans le cadre de ce travail, nous nous somme intéresser à la modélisation par éléments finis d’une machine linéaire à double inducteur (12 encoches pour chaque face) et d’évaluer la force électromagnétique dans la perspective de l’optimiser. Nous avons évoqué au début l’état de l’art et quelques généralités sur les machines linéaires de façon générale. Puis nous avons donné un aperçu particulier sur les machines linéaires à induction ainsi que leurs propriétés leurs permettant d’occuper une grande place dans l’industrie. Des modèles mathématiques ont été développé dont l’objectif est la formulation mathématique des différentes équations aux décriées partielles, caractéristiques aux phénomènes électromagnétiques. La méthode des éléments finis est adoptée comme méthode de résolution des équations aux dérives partielles, vu sa capacité de traiter ce genre d’application et sa facilité de mise en œuvre et d’implémentation surtout après le développement de l’outil informatique. Pour la résolution du système étudié il faut passer d’abord par la discrétisation des équations aux dérivés partielles obtenus à travers la combinaison des équations de Maxwell avant de les résoudre et aboutir aux solutions approchées. Dans notre cas le potentiel vecteur magnétique a été adopté comme inconnus du problème en vue de déterminer par la suite les différentes grandeurs telles que l’induction magnétique, le champ magnétique, et les courants induits…etc., utilisées pour le calcul des forces. Nous avons réalisé le programme éléments finis sous Matlab vue que ce dernier dispose de procédures pour éléments finis (Mesh,Refinemesh) ainsi que de procédures de résolution de systèmes matriciels et ainsi l’outil graphique de visualisation. Les résultats ainsi obtenus par le programme réalisé sont présentés et largement discutés. Ces résultats sont en concordances avec le témoignage de plusieurs résultats de recherches scientifiques.Le programme a été utilisé principalement pour étudier l’influence des paramètres physiques est géométriques conductivités, perméabilités, l’entrefer, l’épaisseur de l’induit, le courant d’alimentation et l’effet de la plaque de retour sur la force de poussée. Cette étude nous a permis de désigner les paramètres possibles à optimiser et l’effet des paramètres d’entré sur le fonctionnement de la machine. Plusieurs perspectives peuvent être proposées : Intégré le modèle direct dans un programme d’optimisation. La prise en compte des harmoniques d’espace. Optimisation de l’alimentation par des techniques de bobinages adaptés à ce type de moteurs, afin de maximise le rendement et la poussée.