Etude D’un Chauffage À Induction Monophasé-simulation/ Simulink-matlab Et Comsol

Résumé: Grâce aux recherches des dernières décennies, de nombreux procédés industriels nécessitant des opérations de chauffage, font appel à des dispositifs de chauffage par induction. Les applications sont très nombreuses, particulièrement dans le domaine de la métallurgie, les traitements des métaux, la sidérurgie et la fabrication mécanique. Les puissances mises en jeu vont de quelques watts à quelques centaines de KW. La fréquence de fonctionnement, qui est déterminée selon la forme du produit, le traitement désiré et la nature du matériau, peut atteindre des centaines de KHZ. Les procédés de chauffage par induction intéressent toute la chaîne industrielle, de la transformation de matière première aux produits finis. Avant le développement des convertisseurs statique à grade puissance et fréquence variable, il y a quelques dizaines d'années on utilisait, dans les applications du chauffage par induction, soit des convertisseurs rotatifs, ou groupes tournants. Ces convertisseurs peuvent fonctionner à des puissances élevées, ils sont robustes et fiables. Cependant, le chauffage est lent et la puissance volumique injectée est faible. Les convertisseurs à résonance, de type onduleur, présentent une très bonne solution. Ce sont des circuits électroniques à circuit oscillant série ou parallèle dans lesquels la résonance est exploitée pour minimiser les contraintes électriques et thermiques sur les interrupteurs, réduire les harmoniques et diminuer les pertes de commutation. L'application du principe de la résonance a permis la réalisation des alimentations à hautes performances dans plusieurs domaines. Le fonctionnement à moyenne et à haute fréquence est devenu facile grâce à la commutation douce des interrupteurs. Pour ces raisons les convertisseurs à résonance ont pris une importance remarquable par rapport aux convertisseurs classiques à découpage dans plusieurs applications industrielles. Ces convertisseurs ont des structures complexes et leur mise en application nécessite une connaissance parfaite de la structure et du mécanisme de commutation des interrupteurs. Notre contribution dans ce mémoire est de développer un modèle magnétothermique en tridimensionnelle d’un système de chauffage par induction. Ce modèle sera élaboré sous logiciel Comsol Multiphysics utilisant la méthode des éléments finis pour résoudre les équations aux dérivées partielles.

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