Modélisation et simulation par éléments finis d’une machine synchrone à aimants permanents

Abstract

Machine synchrone : Aimants permanents : Elements finis : Modélisation : Simulation Notre travail a consisté en la simulation d’une machine synchrone à aimants permanents par le logiciel Comsol Multiphysics, qui est basé sur la méthode des éléments finis comme une méthode de résolution de système d'équations aux dérivées partielles caractéristique au problème traité. Dans notre étude, nous avons présenté au premier chapitre une généralité sur les machines synchrones en se basant sur les caractéristiques et les différents types d’aimants permanents qui constituent un élément fondamental pour ce type de machine et nous avons présenté aussi les différentes structures de MSAP en fonction de la position des aimants sur le rotor, les différents modes de fonctionnement des MSAP ainsi que leur domaine d’application et enfin les avantages et les inconvénients de ses machines. Dans le second chapitre, nous avons présenté la méthode des éléments finis et appliqué les équations de maxwell sur notre machine MSAP, ainsi que le logiciel de simulation Comsol Multiphysics utilisé dans la conception et la modalisation de notre machine et ses nombreuses potentialités et performances. Il est capable de coupler et de résoudre des équations dans différents domaines. Dans le troisième chapitre nous avant présenté les paramètres géométriques et on a présenté une coupe bidimensionnel de la MSAP étudiés. Les résultats de la simulation obtenus par logiciel comsol, on a représenté les tensions et le flux magnétique, l’induction dans l’entrefer, ainsi que les graphiques des couples de détente et couple électromagnétique. Ce logiciel nous a permet de simuler et montré une influence des paramètres de la MSAP sur la tension et le flux et l’induction magnétique dans l’entrefer en deux cas de variation, en premier de faire fixer l’épaisseur et varier l’ouverture des aimants et en second cas varier l’épaisseur et fixer l’ouverture des aimants. On a conclu que l’augmentation de l’épaisseur d’aimant implique une augmentation de flux magnétique et la tension et le couple électromagnétique et quand on augmente l’ouverture del’aimant et le courant statorique le couple électromagnétique augmente. Plus le couple est grand plus la puissance de la machine est importante et comme les aimants permanent coute chère on doit choisir une épaisseur et une ouverture d’aimant moyenne