ETUDE DES MACHINES ELECTRIQUES PAR CAO

Chapitre IV CAO optimisée d’un moteur asynchrone sous Matlab/Flux 2D
Chapitre IV: CAO Optimisée d’un Moteur Asynchrone
sous Matlab/Flux 2D
IV.1 INTRODUCTION
La conception des machines asynchrones recouvre un domaine d’activité très vaste qui va de
la machine de quelques watts de puissance destinée à des applications informatiques jusqu’au
moteur de quelques mégawatts implanté dans des procédés industriels lourds [4]. Ce type de
machine représente une grande partie du marché des machines électriques. Des efforts
considérables ont été et sont toujours menés pour perfectionner la théorie et les méthodes d’analyses
et de conceptions de celle-ci, afin d’améliorer ses performances et d’optimiser son prix.
Le problème d’optimisation de la machine à induction et des autres appareils électriques est
caractérisé par une fonction non linéaire multivariable que l’on appelle fonction objectif. Cette
fonction peut représenter soit le prix ou le poids, soit l’une des performances de la machine, la
complexité du problème nécessite l’aide de l’ordinateur pour la résoudre.
Des méthodes d’optimisation des machines à induction et des autres appareils électriques
ont été développées depuis le début des années soixante, au moment où l’utilisation de l’ordinateur
pourrais aider à résoudre des problèmes complexes de la science et la technologie, ces méthodes
devenait très importante [72].
De tous les moteurs électriques, le moteur à induction est le plus répandu, il n'est donc pas
du tout surprenant de voir qu'il fait encore l'objet de nombreux travaux de recherche visant à
améliorer sa modélisation et à optimiser sa conception. En dépit de sa simplicité de fabrication et de
mise en œuvre, la modélisation et le calcul du moteur à induction ne sont pas des choses aisées. En
effet, le couplage qui existe entre les phénomènes électromagnétique et thermique impose une
modélisation fine et simultanée des deux phénomènes. Dans l'idéal, un modèle complet,
nécessairement 3D, doit représenter aussi fidèlement que possible, et à tout instant, les états
électromagnétiques et thermiques du moteur lorsque le couple de charge est connu. Ce problème
complexe peut difficilement être résolu en un temps raisonnable, et on est souvent amené à des
simplifications qui doivent, toutefois, rester compatibles avec l'objectif visé.
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
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