Intégration des boucles de régulation dans un modèle couplé champ-circuit : application à la conception d'un dispositif de chauffage par induction

par Gilbert Manot

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Yvan Lefèvre.

Soutenue en 2002

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    L'objet de ce mémoire est une contribution dans le domaine de la modélisation numérique des dispositifs électromagnétiques associés à des circuits d'électronique de puissance. Premièrement, le modèle couplé champ circuit est présenté. Celui-ci consiste à résoudre simultanément les équations de Maxwell régissant le comportement électromagnétique du système et des équations de Kirchhoff qui gèrent le comportement des circuits électriques d'alimentation du dispositif magnétique. Ensuite, l'intégration de ces boucles de régulation au sein du système couplé est étudiée. Plusieurs solutions sont présentées et le choix final s'est porté sur les boucles de contrôle en mode échantillonné. La validation du modèle couplé avec boucle de contrôle est effectuée à l’aide des exemples d’application issus du monde industriel. Le cas des structures avec des courants induits est étudié aussi bien dans le domaine temporel que fréquentiel. Finalement, le modèle couplé est utilisé pour le dimensionnement d'un système de chauffage par induction à flux transverse. La conception du dispositif est obtenue par résolution d’un problème inverse à l'aide d'outils d'optimisation.

  • Titre traduit

    Integration of control loops in a field circuit coupled model : contribution to the design of an induction heating device


  • Résumé

    The present report deals with the numerical simulation of electromagnetic devices associated with power electronic circuits. First, the coupled field circuit model is presented. This one is based on the simultaneous resolution of the Maxwell equations which govern the behavior of the electromagnetic device and the Kirchhoff equations which define the behavior of the power supply circuit of the magnetic device. Then, the integration of the control loops into the coupled system is studied. Different solutions are proposed and the final choice is related on the sampled control mode. The coupled system with the control loops is verified by simulations of industrial systems. The case of structures with induced currents is studied as well as in the time and frequency domain. Lastly, the coupled system is used for the design of transverse flux induction heating system. This design is achieved by the resolution of an inverse problem with the help of optimization tools.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (xviii-141 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en décembre 2012
  • Annexes : Bibliogr. p. 137-141

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  • Bibliothèque : Institut national polytechnique. Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 02INPT043H/2

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2002INPT043H
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