Caractérisation et de la modélisation des dispositifs électromagnétiques par l'application de la méthode des volumes finis associée aux modèles de l'hystérésis magnétique

Abstract

La thèse se concentre sur l'amélioration de la précision et de l'efficacité de la modélisation des dispositifs électromagnétiques, comme les transformateurs et les moteurs électriques, en utilisant la méthode des volumes finis (MVF). Cette méthode est combinée avec des modèles d'hystérésis magnétique pour mieux capturer les comportements non linéaires et les pertes magnétiques dans les matériaux ferromagnétiques. La MVF divise le domaine de simulation en petits volumes de contrôle, permettant une application précise des lois de conservation (comme la masse et l'énergie) à chaque volume. Elle est particulièrement efficace pour gérer des géométries complexes et diverses conditions aux limites. Les modèles d'hystérésis magnétique, tels que de Jiles-Atherton, décrivent la relation non linéaire entre le champ magnétique et l'induction magnétique, permettant de représenter fidèlement les comportements historiques et non linéaires des matériaux ferromagnétiques, ainsi que les pertes associées. L'intégration de ces modèles dans la MVF améliore significativement la précision des simulations, notamment en ce qui concerne les pertes magnétiques et les comportements dynamiques, comme le montrent les comparaisons avec des résultats expérimentaux. En optimisant les temps de calcul tout en maintenant une grande précision, cette méthode devient applicable à des simulations complexes et de grande envergure. Les applications aux transformateurs, moteurs électriques et senseurs magnétiques démontrent l'efficacité et la robustesse de cette approche. En conclusion, combiner la MVF avec des modèles d'hystérésis magnétique offre une méthode robuste et précise pour la modélisation des dispositifs électromagnétiques, représentant une avancée significative dans ce domaine et permettant des conceptions plus optimisées et performantes. Les travaux futurs pourraient explorer l'extension de cette approche à d'autres phénomènes non linéaires et améliorer les algorithmes numériques pour une efficacité encore plus grande, ainsi que l'intégration avec d'autres méthodes de modélisation comme la méthode des éléments finis (MVF).