Etude paramétrique de la machine asynchrone par la méthode des éléments finis

Abstract

Dans ce mémoire, nous avons étudié la machine asynchrone en nous concentrant sur plusieurs aspects clés de sa modélisation et de son calcul, ce qui nous a permis d’approfondir notre compréhension de cette machine et d’explorer divers méthode de modélisation de calcul. Dans l’état de l’art de la machine asynchrone, nous avons examiné les avancées récentes, les applications industrielles et les principes caractéristiques de cette machine, nous avons développé le modèle mathématique de la machine asynchrone et décrit les équations fondamentales qui régissent le fonctionnement de la machine et nous avons mis en évidence les principales hypothèses et simplifications nécessaires pour sa modélisation. La méthode des éléments finis a été explorée. Nous avons réussi à réaliser deux programme (sous lua script FEMM et Matlab) qui permettent de varier le nombre d’encoches (Ne), le nombre de barres de la care d’écureuil du rotor (Nb) et l’entrefer et les propriétés électriques (´ /6 &) facilement. Les programmes réalisés ont permis la modalisation et le calcul des grandeurs de la machine. Le potentiel vecteur magnétique A été calculé eu tout points du domaine d’étude de la machine. Les grandeurs dérivées comme le champ magnétique B, les courants induit rotoriques ainsi que la force tangentielle et le couple mécanique ont été calculés. Nous avons étudié l’influence de déférents paramètres de la machine (Ne, Nb, Np, entrefer, ´ /6 & ). L’augmentation de l’entrefer diminue la force et le couple mécanique particulièrement au démarrage. La perméabilité de circuit magnétique permet de canaliser les lignes de champs et d’augmenter la force tangentielle et le couple mécaniques, par contre la perméabilité magnétiques de circuit rotorique entourant les barres rotoriques a un effet négatif de canalise les lignes de champs et les empêches de passe par les barres en aluminium, ce qui réduit la force et le couple mécanique. Nous avons constaté que l’augmentation des valeurs de certains paramètres augmentent le couple mécanique au démarrage et inversement à la vitesse de synchronisme, d’autres paramètres ont un comportement inverse et d’autres améliorent le couple mécanique dans les deux cas ou le diminuent dans les deux cas. Seule une étude d’optimisation permettra de déterminer les paramètres permettant d’améliorer au même temps le couple mécanique au démarrage de la machine et à la vitesse de synchronisme