Coupled field-circuit problem: a generalized signal flow graph description of the circuit equations^*

Katholieke Universiteit Leuven, Dep. E.E./ESAT - Div. ELEN, Kardinaal Mercierlaan 94, 3001 Leuven (Heverlee), Belgium

Received: 20 March 1997
Revised: 21 July 1997
Accepted: 3 November 1997
Published online: 15 February 1998

Abstract

A generalized tree theory is presented in order to deal with all possible connections of solid and stranded conductors in an electric circuit coupled with a magnetic finite element model. A generalized Signal Flow Graph is used to determine the unknown currents and voltages necessary to describe the circuit behaviour in a symmetric way. The method is applied to an example. The aim of this paper is to state a general network theory able to deal with all possible connections of voltage and current sources, impedances, solid and stranded conductors leading to a symmetric and compact coupling matrix without zero diagonals.

Résumé

On présente une théorie d'arbre généralisée en vue de traiter tous les types de connections possibles entre des conducteurs pleins et bobinés dans un circuit électrique couplé avec un modèle éléments finis magnétique. Un "Signal Flow Graph" généralisé est utilisé pour déterminer les inconnus courants et tensions utilisés dans une description symétrique des équations de circuits. La méthode évoquée est appliquée à un exemple.