ETUDE DES MACHINES ELECTRIQUES PAR CAO

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Introduction générale
électromagnétiques, thermiques au sein de la machine à concevoir et optimiser les performances en
cherchant une meilleure solution.
Afin de réaliser une telle tâche, on a besoin d’une modélisation analytique et/ou numérique
des différents phénomènes qui régissent le fonctionnement de la machine. Un modèle aussi général
et précis que possible, pourvu d’un minimum d’hypothèses simplificatrices et ne nécessitent pas un
temps de traitement excessif, est préférable. D’autre part, un ensemble de techniques
d’optimisations sous contraintes peut être employé pour rechercher la meilleure solution en terme
d’une performance à améliorer tout en respectant un ensemble d’exigences (contraintes
structurelles, physiques ou économiques…) [3-12].
Dans cette thèse, on s’intéresse principalement à la CAO avec un couplage des méthodes
analytiques et/ou numériques, appliquées aux machines synchrones et asynchrones. On s’attachera
surtout à dégager des principes généraux de la CAO des machines électriques, les stratégies
d’optimisations et de couplages des équations et des méthodes, ainsi que la modélisation
électromagnétique de ce genre de machines électriques par les deux logiciel Matlab et Flux 2D.
■ Au premier chapitre, on présente un état d’art ainsi que nos problématiques et motivations
dans le domaine de CAO des machines électriques et plus particulièrement les machines synchrones
et asynchrones. On commence toujours par citer le problème de CAO, puis en partant d’un cahier
des charges bien déterminé qui peut être transcrit sous forme d’un problème de dimensionnement et
d’optimisation non linéaire associé à un outil d’analyse analytique et/ou numérique de la structure,
on procède à son dimensionnement par le choix de la méthode convenable qui permet le
dimensionnement, la conception et l’optimisation de la structure étudiée.
■ La méthode exposée au deuxième chapitre, donne quelques points essentiels sur le
couplage de la méthode des éléments finis et la méthode des intégrales de frontières. Les grandes
étapes de la résolution numérique seront rappelée, ainsi qu’une application sur le générateur
synchrone à pôles saillants est présentée sous Matlab et qui offre autant de perspectives à ce travail.
Dans le domaine maintenant classique des machines à commutation électronique, la croissance des
demandes industrielles pour des applications de plus en plus exigeantes (automobile, bateaux,
avions, génératrices éolienne,…) ont rendu nécessaire l’élaboration de démarches nouvelles
d’approche de conception et d’optimisation. Dans ce contexte on a voulus faire, à partir d’objectifs
nouveaux un couplage de deux méthode numérique pour l’étude de ce genre d’actionneur
électromécanique qui est beaucoup utilisé en électrotechnique et surtout dans le domaine industriel.