Integration du couplage éléments finis méthode PEEC pour la modélisation des paramètres RLC de matériels électriques bobines en vue de leur diagnostic
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Date
2018-06-28
Authors
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Publisher
Université Mouloud Mammeri
Abstract
L’objectif de notre travail est l’élaboration et lamise en Oeuvre de modèles électromagnétiques dédiésau calcul des paramètres résistances (R), inductances propres(L) et mutuelles (M) et capacités (C), du matériel bobiné alimenté par convertisseur dont la commutation met en jeu des gammes de fréquences allant de quelques dizaines de Hertz à quelques dizaines de MEGA Hertz. En présence des hautes fréquences, les phénomènes d’effets de peau et de proximité entres spires jouent un rôle prépondérant sur les variations des paramètres (RLM). Dans ce contexte de hautes fréquences, deux approches sont développées, la première utilisant la méthode des éléments finis est basée sur un couplage fort entre les équations du champ magnétiques exprimées en terme de potentiel vecteur magnétique et les équations de conservation de la densité de courant (A-J) pour le calcul des paramètres (RLM) associés aux systèmes bobinés multiconducteurs-isolants. La résolution du modèle électrostatique nous conduira au calcul des capacités inter-spires et spires-masse à partir de l’énergie électrostatique. La seconde approche est basée sur l’utilisation de la méthode des éléments finis dansles régions non conductrice en association avec la méthode semi-analytique « Partial Element Equivalent Circuits »(PEEC) dans les enroulements conducteurs. La méthode (PEEC) a montrée d'excellentes performances dans le cadre de la modélisation de structures bobinées de formes complexes particulièrement de géométries tridimensionnelles (3D), par comparaison à la méthode des éléments finis. Les applications conduites concernent deux volets, le premier volet porte sur le calcul des paramètres (RLMC) pour une gamme de fréquences, des systèmes
multiconducteurs isolés des machines électriques aussi bien dans des conditions d’isolation saine que d’isolation
dégradée. Le second volet présente la mise en œuvre du schéma électrique distribué utilisant les paramètres
(RLMC) permettant la simulation en vue de connaitre la distribution transitoire de la tension le long de
l’enroulement alimenté par des fronts de tensions très rapides. Une analyse des variations des paramètres
notamment capacitifs et des signaux de tension à travers la (FFT) Fast Fourier Transformation, permet d’extraire des indicateurs de dégradations de l’isolation exploitable dans le cadre du diagnostic prématuré.
Description
147 p. : ill. ; 30 cm. (+ CD-Rom)
Keywords
Modélisation électromagnétique, Haute fréquence, Circuits RLC, Effet de peau et de proximité, Eléments finis (EF), Méthode PEEC, Tension transitoire, Diagnostic d’isolation
Citation
Option : Electrotechnique