Calcul Des Performances Électromagnétique De La Machine Asynchrone À Cage

Résumé: Dans le cadre de notre travail, nous avons tout d'abord analysé les différentes méthodes utilisées pour la modélisation des moteurs à induction. Deux approches peuvent exister. L'approche analytique par circuit électrique équivalent et l'approche numérique basée sur la méthode éléments finis. Du point de vue électromagnétique, les modèles externes permettent d'avoir une approche globale des performances des machines asynchrones par des considérations sur les flux, les énergies, les couples, etc... Basés sur la théorie des circuits couplés (schémas équivalents), ces modèles ne sont pas satisfaisants au niveau des grandeurs locales (saturation, courants induits, harmoniques d'espace, etc. ). Sous certaines hypothèses, l'introduction de coefficients correctifs, généralement empiriques, permet d'appréhender certaines de ces difficultés. La modélisation des moteurs à induction se fait généralement en 2D. On considère alors une section droite, au centre de la machine et orthogonale à son axe de rotation. Des difficultés supplémentaires sont inhérentes à la nature tridimensionnelle du moteur à induction. La méthode des éléments finis sous FEMM est un exemple d'outil qui peut être utilisé pour l'étude électromagnétique du moteur asynchrone à cage d'écureuil. Etudier le problème électromagnétique dans le moteur nécessite des couplages multi physiques. Le domaine électrique est lié au domaine magnétique de la machine d'après la relation de Maxwell. Le logiciel FEMM 4.2 développé par David Meeker, a été utilisé pour calculer les performances de la machine. Un modèle électromagnétique 2D est développé dans ce logiciel où le flux magnétique, le couple ainsi que les paramètres du stator et du rotor sont déterminés. Le calcul du couple est effectué aussi analytiquement en utilisant un circuit électrique équivalent de la machine comparée au résultat du couple obtenu par éléments finis 2D sous environnement FEMM. D'autres performances sont nécessaires à l'image de l'inductance de magnétisation et la résistance rotorique.

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