ETUDE DES MACHINES ELECTRIQUES PAR CAO

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Chapitre IV CAO optimisée d’un moteur asynchrone sous Matlab/Flux 2D isolants de la machine, donc à sa destruction. De plus cet échauffement semble aléatoire, c’est-à-dire que pour deux moteurs construits de façon identique et fonctionnant dans les mêmes conditions, l’un peut avoir une température moyenne de 60°C et l’autre une température de 120°C. Ces diverses anomalies ne sont pas explicables par la théorie classique [103]. On a choisis ce derniers point dans notre étude parce que une machine électrique tournante est constitué de corps solides et généralement d’un seul fluide, dans lequel le passage de courants électriques et le mouvement de rotation s’accompagnent de pertes d’énergie qui se traduisent par la transformation d’une partie des énergies électriques et mécaniques en énergie thermique et donc par des élévations de la température à l’intérieur de certaines éléments. L’évolution vers l’équilibre thermique se fait par transfert de la chaleur, essentiellement par conduction thermique, des parties actives généralement internes, où elle est générée, aux parties externes ou en contact avec l’extérieur où elle est cédée au milieu environnant par convection et rayonnement. L’échauffement des éléments internes de la machine qui résulte de cette production de chaleur est d’autant plus important que les échanges à l’intérieur et l’aptitude à céder de la chaleur à l’extérieur sont plus faibles. Un des principaux problèmes de la construction et de l’exploitation des machines électriques est donc la réalisation et le fonctionnement d’un système de refroidissement efficace qui facilite ces échanges. Les configurations des systèmes de refroidissement sont très diversifiés et elles dépendent du type de la machine considérée, de sa puissance, et du prix de revient souhaité, on rencontre ainsi: • le refroidissement naturel où l’évacuation de la chaleur est simplement facilitée par l’extension au moyen d’ailettes de la surface extérieure; • l’autoventilation intérieure par ventilateur associé à la partie tournante de la machine; • l’autoventilation extérieure par refroidissement de la surface extérieure de la machine, les parties actives étant protégées de l’accès par l’air ambiant; • le refroidissement indépendant dans lequel la circulation du fluide réfrigérant, parfois différent de l’air ambiant, est assuré par un dispositif extérieur indépendant. 127
Chapitre IV CAO optimisée d’un moteur asynchrone sous Matlab/Flux 2D A partir d’une certaine taille et d’une certaine puissance, les machines tournantes sont largement pourvues de canaux de ventilations internes, pratiqués dans les circuits magnétiques, et parfois par des faisceaux de conducteurs, soit radialement soit axialement. Elles sont parfois pourvues d’échangeurs extérieurs et utilisant alors des fluides réfrigérants efficaces et adaptés. Dans ces derniers cas, un circuit de refroidissement spécialement conçu ayant été prévu, une détermination convenable des échanges thermiques est possible [104]. IV.4.2 Résultats de CAO optimisée du moteur asynchrone Dans cette étude basée sur l’optimisation du moteur asynchrone par CAO, on a choisis de faire l’analyse et la synthèse selon deux étapes. La première étape consiste à étudié le moteur asynchrone selon trois approches, représentées sur les figures (IV. 19). Le model A de tension de l’ordre de 1150 V permet l’étude du moteur sans trous de ventilation, le model B représente le moteur avec des trous de ventilation dans le rotor et enfin le model C qui permet l’étude du model B avec des trous de ventilation dans le stator. Model A Fig. (IV. 19): Distribution du flux dans les trois configurations sous Matlab Les positions et les tailles des trous de ventilation sur le modèle B et C ont été choisies de manière optimale en fonction du refroidissement et des caractéristiques du moteur étudié. La capacité d’écoulement de ventilation, la valeur de l’élévation de la température et d’autres paramètres qui ont été calculés sur ces modèles et résumées dans le tableau (IV. 1). Le modèle A est différent du modèle B et C, en ce qui concerne l’efficacité, le modèle A, a moins de perte du noyau mais les pertes du cuivre de l’enroulement ont permis l’élévation de la température. Contrairement, le modèle B et C ont moins de perte du cuivre mais les pertes dues au noyau sont augmentées. 128 Model B Model C
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République Algérienne Démocratiq
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Page 163: Résumé Ce travail est basé sur l
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