Co-simulation Flux-AMESim : moteur rotatif à 3 phases

Conditions de fonctionnement

Le dispositif étudié est un moteur rotatif à 3 phases.

Il est caractérisé par :

  • une partie mobile en rotation autour d'un axe (rotor)
  • un circuit magnétique dans lequel il peut se développer des courants induits (barres du rotor)
  • 3 bobines (enroulement statorique) alimentées une source de tension triphasée

Description dans Flux

Le dispositif décrit dans Flux doit respecter les règles rassemblées dans le tableau ci-dessous.

  • Dimension : 2D plan, 2D axi, Skew, 3D
  • Application : Magnétique Transitoire
  • Physique :
Mécanique

Un ensemble mécanique mobile avec …

  • mouvement de type rotation autour d'un axe
  • cinématique de type vitesse imposée
Électrique

Trois bobines alimentées par trois sources de tension …

  • aspect EF : 3 régions de type conducteur bobiné ou non maillées (3D)

  • circuit électrique : 3 composants conducteur bobiné alimentés par3 sources de tension

  • Résolution : Le(s) scénario(s) de résolution défini(s) dans Flux ne sera(ont) pas pris en compte. C'est AMESim qui gère le pas de temps de la simulation et qui l'impose à Flux au cours de la co – simulation.
Le projet Flux doit contenir :
  • un et un seul EM,
  • trois et seulement trois bobines,
  • trois et seulement trois sources de tension.

Composant de couplage

Pour réaliser une co-simulation Flux-AMESim, l'utilisateur crée dans Flux un composant de couplage (phase 1).

Le composant de couplage permet de :

  • fixer les conditions d'échanges
  • générer le projet Flux de co-simulation (dénommé F2A)

Conditions d'échange / moteur rotatif 3 phases :

  • nom de l'EM en rotation
  • nom des 3 sources de tension (3 phases)
  • choix pour le calcul des pertes :
    • sans pertes / avec pertes
    • pertes du circuit électrique
    • pertes électromagnétiques
  • ajout de paramètres supplémentaires

Le composant de couplage est créé lorsque le projet est prêt à résoudre (physique entièrement décrite).

Echange de données (1)

L'échange des données se fait par l'intermédiaire de paramètres prédéfinis comme cela est présenté dans le schéma ci-dessous.

Échange de données (2)

Les paramètres E/S prédéfinis dans Flux (au moment de la création du composant de couplage) sont détaillés dans le tableau ci-dessous.

Les paramètres d'entrée (dans Flux) sont des paramètres E/S de type multiphysique. Leur valeur est pilotée par AMESim.

Paramètre E/S de type multiphysique
AMESIM_PHASE1_VOLTAGE Valeur de la source de tension (phase1)
AMESIM_PHASE2_VOLTAGE Valeur de la source de tension (phase2)
AMESIM_PHASE3_VOLTAGE Valeur de la source de tension (phase3)
AMESIM_ANGULARSPEED Position angulaire de l'EM mobile
AMESIM_TEMPERATURE Température de fonctionnement

Les paramètres de sortie (de Flux) sont des paramètres E/S définis à l'aide de formules.

Paramètre E/S de type formule
FLUX_PHASE1_CURRENT Courant dans la phase 1 I(NOM_SOURCE_TENSION_PHASE1)
FLUX_PHASE2_CURRENT Courant dans la phase 2 I(NOM_SOURCE_TENSION_PHASE2)
FLUX_PHASE3_CURRENT Courant dans la phase 3 I(NOM_SOURCE_TENSION_PHASE3)
FLUX_FORCE

Force électromagnétique

sur la partie mobile

TorqueElecMag(NOM_EM_MOBILE)
FLUX_LOSSES

Pertes du circuit électrique

(= pertes par effet Joule dans les bobines et les résistances* du circuit électrique)

FLUX_LOSSES_COND_BOB+FLUX_LOSSES_RESISTANCE

Pertes électromagnétique

(= pertes par effet Joule dans les régions de type conducteur massif, dues aux courants de Foucault)

FLUX_LOSSES_DOMAIN

*prise en compte des résistances de la cage d'écureuil