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LABORATORY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND POWER ELECTRONICS

Research – Development – Innovation

Thèse: Guillaume CARON, 5 Déc. 2017

Titre :
Modélisation numérique par la méthode des éléments finis des systèmes électrotechniques : « recherche du régime permanent ».

Date : Mardi 5 décembre 2017
Heure : 10h30
Lieu : IUTA, amphithéâtre Hémicycle

Résumé :
Dans le domaine du Génie Électrique, la méthode des éléments finis (MEF) associée à une approche pas à pas dans le temps est la plus simple, la plus précise et la plus robuste des méthodes pour modéliser les champs magnétiques dans des dispositifs électromagnétiques en basse fréquence. Néanmoins, cette méthode peut conduire à des temps de calcul extrêmement importants lorsque la constante de temps du système étudié est relativement petite en comparaison de la durée du régime transitoire. C’est dans ce contexte que s’inscrit ces travaux de thèse intitulés « Modélisation numérique par la méthode des éléments finis des systèmes électrotechniques: recherche du régime permanent ».
Dans ce manuscrit, une méthode numérique nommée Waveform Relaxation­Newton Method (WR­ NM) a été développée. Celle­ci est basée sur la Waveform Relaxation Method (WRM) à laquelle des conditions de périodicité sont appliquées afin d’imposer le régime permanent directement pour des problèmes électromagnétiques couplés à des équations de circuit. La convergence de cette méthode étant similaire à celle d’une méthode point­fixe, elle a été combinée à la méthode de Newton­Raphson dont la convergence est quadratique. Afin de valider et de tester la robustesse de la WR­NM, plusieurs applications sont présentées dans le manuscrit. Des gains importants en temps de calcul sont signifiés en comparaison à l’approche classique et ce pour une précision de la solution identique. Un dernier exemple concernant la modélisation d’une machine à griffes couplés à un pont redresseur montre que la WR­NM peut également être employé dans un cadre industriel.