ETUDE DES MACHINES ELECTRIQUES PAR CAO

Chapitre III CAO d’un générateur synchrone à aimant permanent sous Flux 2D
III.7.3 Modèle numérique
FLUX est un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) destiné en premier lieu à
l'électrotechnique. Basé sur la méthode des éléments finis, FLUX calcule les états magnétiques,
électriques et thermiques des dispositifs bidimensionnels et tridimensionnels. Il permet la résolution
de problèmes [80-82]:
• Magnétostatique avec matériaux à caractéristiques linéaires isotropes ou anisotropes, et à
caractéristiques non linéaires isotropes;
• Magnéto-harmonique (régime harmonique) avec matériaux linéaires isotropes ou
anisotropes;
• Magnétique transitoire (régime transitoire) avec matériaux à caractéristiques linéaires
isotropes ou anisotropes ou à caractéristiques non linéaires isotropes;
• Conduction électrique (loi d'Ohm);
• Electrostatique;
• Diélectrique;
• Conduction thermique (régime permanent et régime transitoire);
De plus, FLUX permet de résoudre des problèmes couplés avec les équations de circuit en
magnétoharmonique et en magnétique transitoire ou avec des parties en mouvement de rotation
autour d'un axe. Les grandeurs locales (champs électromagnétiques et thermique par exemple) et
globales (forces, couples, courants, inductances) seraient difficiles, voire impossibles à déterminer
par d’autres méthodes (calcul analytique ou prototype) lorsque la géométrie du dispositif est
complexe ou lorsque les matériaux sont non linéaires. En tout état de cause, elles sont obtenus avec
des coûts et des délais très inférieurs à ceux des autres méthodes. Cette économie permet de tester
de nouvelles idées rapidement et à faible coût, d’analyser le comportement des dispositifs en
service, de dimensionner et d’optimiser de nouveaux dispositifs.
Les phénomènes qui interviennent dans les dispositifs électrotechniques sont décrits par
différentes équations: équations de Maxwell, équations de la chaleur, lois de comportement des
matériaux, etc. La résolution simultanée de ces équations est difficilement réalisable en raison de
leurs complexités et de la quantité de calculs a effectuer. Pour cette raison, Flux 2D dispose d’un
certain nombre de modules d’application physique qui permettent de résoudre chaque type de
problème donné, décrit par une équation et des hypothèses.
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