Composant spécifique pour les machines tournantes : cage d'écureuil (2D)
La cage d'écureuil
La cage d'écureuil d'une machine asynchrone est un ensemble composé de barres reliées entre elles par des anneaux (cf. figure ci-dessous).
Le composant cage d'écureuil est un macro composant (ou sous circuit) qui représente le circuit électrique de cet ensemble.
Utilisation
Ce composant est utilisable dans les applications transitoires et nécessite l'utilisation du couplage cinématique.
Cage d'écureuil : les composants du circuit électrique
Le circuit électrique d'une cage d'écureuil comprend les composants suivants :
- un conducteur massif pour chacune des barres du rotor,
- une résistance et une inductance pour chacune des portions de têtes d'anneaux comprises entre deux barres.
Ces informations sont représentées sur la figure ci-dessous.
Si N est le nombre de barres de la cage d'écureuil, le circuit électrique comporte N conducteurs massifs, 2N résistances et 2N inductances.
Cage d'écureuil : les deux types de fermeture du circuit électrique
Le circuit électrique d'une cage d'écureuil peut se refermer de deux façons en fonction du mode de représentation de la machine : modélisation d'une portion (fraction) de la machine (1/4, 1/2, …) ou d'une machine entière.
Le type de fermeture du circuit électrique est donc lié aux conditions aux limites affectées sur les frontières du domaine.
- fermeture cyclique si le moteur est décrit en entier ou si la partie décrite est symétrique physiquement des parties voisines (nombre pair de pôles représentés),
- fermeture anticyclique si la partie de moteur décrite est antisymétrique physiquement des parties voisines (nombre impair de pôles représentés).
Les deux types de fermeture du circuit électrique sont représentés sur la figure ci-dessous.
- Fermeture cyclique : moteur entier, symétrie (nombre pair de paires de
pôles)
= 
-
Fermeture anticyclique : anti-symétrie (nombre impair de paires de pôles)
= 
Caractéristiques du macro composant cage d'écureuil
Le macro composant cage d'écureuil est caractérisé par quatre paramètres :
- le nombre de barres N présentes dans la fraction de moteur modélisée
- la résistance R de la portion de tête d'anneau comprises entre deux barres
- l'inductance L de la portion de tête d'anneau comprises entre deux barres