Modélisation 3D du circuit électrique et du mouvement : application à la machine asynchrone^*

3D Modeling accounting electric circuit and movement: application to induction machine

Laboratoire d'Électrotechnique et d'Électronique de Puissance de Lille, L2EP, EP CNRS 0121, U.S.T.L. Bât. P2, 59655 Villeneuve d'Ascq Cedex, France

Auteur de correspondance : francis.piriou@univ-lille1.fr

Reçu : 20 Mars 1997
Révisé : 10 Juin 1997
Accepté : 13 Octobre 1997
15 Janvier 1998

Résumé

Dans cet article, nous présentons un modèle numérique 3D qui permet l'étude d'une machine asynchrone. Pour la résolution des équations du champ électromagnétique, nous avons utilisé la formulation en potentiel vecteur magnétique avec des éléments d'arête. Ces équations sont résolues simultanément avec celle du circuit électrique. La rotation est simulée avec une surface de glissement. Le calcul du couple de la machine a été effectué par deux méthodes : les travaux virtuels et le tenseur de Maxwell. Comme exemple d'application, nous avons effectué des calculs dans les conditions similaires au 2D. La confrontation des résultats obtenus par un logiciel travaillant en deux dimensions montre la validité du modèle proposé.

Abstract

In this paper we present a 3D numerical model to study an induction machine. To solve the electromagnetic equations we use the magnetic vector potential formulation with edge elements. These equations are solved simultaneously with electric circuit equations and the movement is taken into account by slip surface method. The torque calculation of the machine has been done with both approaches: virtual works and Maxwell stress tensor. As example of application we have made calculation in 3D with 2D conditions at locked-rotor, at no-load and for the nominal operating point. The comparison of results with a 2D code calculation shows the validity of the proposed model.