Couplage des équations électriques et magnétiques

P. Lombard , G. Meunier

L'analyse des dispositifs électrotechniques est souvent limitée par les sources d'alimentation. En effet, dans le cas de conducteurs massifs, la valeur de la tension est requise, alors que, dans le cas de conducteurs bobinés, le courant doit être connu. Ces restrictions sont dues à la nature des équations de champ. Une nouvelle formulation est proposée qui permet de choisir la source d'alimentation et d'autoriser tous les types de connexions entre les composants. Deux types de “conducteurs magnétiques” sont considérés : les conducteurs massifs, dans lesquels des courants de Foucault peuvent être induits et les conducteurs bobinés sans courants de Foucault. Une équation associant le potentiel vecteur magnétique, le courant et la tension est établie pour chaque type de conducteurs. Cette équation est introduite dans une méthode conventionnelle d'analyse des circuits électriques. Les équations électriques et magnétiques sont résolues simultanément. Une méthode implicite est utilisée pour discrétiser les équations dans le temps. Un algorithme de linéarisation de Newton-Raphson est utilisé pour les problèmes qui incluent des matériaux à caractéristiques non linéaires. Cette formulation a été implantée dans un logiciel commercial FLUX2D. Pour illustrer une des nombreuses applications, un contacteur électromagnétique avec spires de Frager est modélisé.

Domaines: Articles anciens

P. Lombard, G. Meunier. Couplage des équations électriques et magnétiques. Journal de Physique III, 1993, 3 (3), pp.397-412. ⟨10.1051/jp3:1993138⟩. ⟨jpa-00248928⟩