Modélisation des ensembles convertisseurs statiques-machines électriques par couplage des équations du champ électromagnétique et du circuit électrique

Modelisation of the association of power electronic circuits with electromagnetic devices by coupling the field equations with the circuit equations

• Auteur / Autrice : Jean-Frédéric Charpentier
• Direction : Yvan Lefèvre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circuits électriques

Induction électromagnétique

Convertisseurs électriques

Champs électromagnétiques

Machines électriques

Résumé

Ce travail traite de la modelisation des ensembles formes par des dispositifs electromagnetiques associes a des convertisseurs statiques par resolution simultanee des equations du champ dans le dispositif et des equations de type circuit du convertisseur. Un autre aspect de ce travail concerne la modelisation des phenomenes lies a l'augmentation des frequences d'alimentation de ces dispositifs. Le memoire comporte quatre chapitres: dans le premier chapitre une formulation generale du probleme du couplage entre les equations du champ dans un dispositif electromagnetique et les equations d'un circuit quelconque est presentee. Une methode generale basee sur la technique des elements finis et sur un algorithme general de mise en equation des circuits permet de mettre automatiquement l'ensemble de ces equations sous forme d'un systeme unique d'equations differentielles. Le deuxieme chapitre est consacre a la resolution, par des methodes numeriques, du systeme d'equations differentielles presente dans le chapitre precedent. Differentes methodes sont presentees et comparees. La methode utilisee pour la gestion du temps de simulation et des commutations des interrupteurs electroniques du convertisseur statique est decrite. La modelisation des effets dus a la montee en frequence des dispositifs electromagnetiques est traitee dans le troisieme chapitre. Une procedure permettant de caracteriser en fonction de la frequence les phenomenes lies aux courants induits, ainsi qu'une formulation pour modeliser les effets capacitifs dans ces dispositifs sont proposees. Enfin le quatrieme chapitre presente des exemples d'application qui concernent aussi bien la simulation des associations dispositifs electromagnetiques-convertisseurs-statiques, que la caracterisation frequentielle des dispositifs electromagnetiques