SOUTENANCE DE THESE DE DOCTORAT ES SCIENCESSpécialité: Électrotechnique- Calcul du Champ Option: ELECTROTHERMIE

Abstract

Les dispositifs électromagnétiques engendrent toujours des échauffements. Ceux-ci peuvent être bénéfiques, comme dans le cas du chauffage par induction, ou néfastes, comme dans les machines électriques. La durée de vie de ces dispositifs dépend beaucoup de la température atteinte en régime permanent. Dans le chauffage par induction, on cherche toujours à obtenir des températures élevées, localisées ou à cœur, et avec des rendements élevés. Ces dernières années, les systèmes électromagnétiques deviennent à la fois plus complexes et plus performants. Cela est dû à une analyse thermique et électromagnétique de plus en plus précise. On doit ces progrès à divers facteurs. Les plus en vue sont la puissance de calcul des ordinateurs, mais aussi au développement de codes de calculs dont la méthode des éléments finis est le plus connu. L'analyse thermo-électromagnétique est réalisée à partir de la résolution des équations aux dérivées partielles qui régissent les phénomènes thermo-électromagnétiques. Il s'agit de l'équation de la chaleur pour le champ de température et des équations de Maxwell pour le champ électromagnétique. Ces dernières se trouvent largement simplifiées si on profite de la symétrie géométrique du dispositif étudié. Le choix de la grandeur électromagnétique d'étude en découle. Dans notre cas, le dispositif à étudier présentant une symétrie axisymétrique, la grandeur naturelle à choisir est le potentiel vecteur magnétique. Les équations du champ thermo-électromagnétique sont fortement couplées. Les caractéristiques physiques, perméabilité, conductibilité électrique et conductibilité thermique dépendent de la température. Le niveau de température atteint dépend du courant injecté ou du champ magnétique appliqué. Il existe aujourd'hui des codes de calcul par la méthode des éléments finis qui peuvent résoudre des équations électromagnétothermiques couplées. C'est le cas de FlexPDE, utilisé dans ce travail. L'objectif de notre travail est d'étudier les comportements électromagnétothermiques des dispositifs de chauffage par induction couplés, linéaires et non-linéaires.